数字和与商均为平方数的四位平方数计数
一个各位数字互不相同的四位数 是完全平方数,它的各位数字之和 和 也都是完全平方数。这样的四位数 共有个。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先利用四个不同数字的最大、最小可能和,把 限定为少数几个平方数。
再由 为平方数推出 ,并结合模 条件,把需要检查的平方根 压缩到很小的有限集合。
四个互不相同的数字之和至少为
至多为 。因 是完全平方数,故
设 ,其中 。若 且 也是整数平方,则 为整数,故 。
当 时,,且
结合 ,只需检查
它们的平方依次为
其中只有 的数字和为 ,但数字 重复,故没有合格者。
当 时,同理 且 ,只需检查
其平方为
数字和均不为 。
当 时,。逐一检查 这 个可能的平方根, 其中平方的数字和为 的只有
只有 与 的四个数字互不相同。并且
所以合格的四位数恰有
个。
平方根范围覆盖全部四位完全平方数; 的三个可能值也由数字和界限穷尽。最终两个候选 均逐项满足四位数、数字互异、数字和为平方数以及商为平方数。
数字问题中的“本身、数字和与商均为平方数”应先转到平方根的整除性,再用数字和模 缩小候选。剩余范围有限时,列出可复算的检查表比省略枚举更严谨。
先将数字和压缩为9、16、25,并由平方商推出平方根的整除条件,再结合模9和互异数位逐例核查。
已记下,谢谢!