易混 2021 年江西预赛 · P007016
两题都借一个平方条件先压缩候选,再检查另一平方条件;但“找最小解”和“列全所有解”需要不同的停止证明。一个可行见证只能给最小值搜索上界,不能自动给全部解的上界。
一题通过相邻平方差限制增量并穷尽全部情形;另一题只需排尽可行见证之前的有限候选。
强平方对的完全分类
称正整数对 ()为“强平方对”,若 和 均为完全平方数。则所有的“强平方对”为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
两个完全平方数分别只比 大一个线性量。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
写成相邻平方差的因式分解后,利用 先把第一个平方差的增量压到 ,再把第二个增量压到 或 。
设
则
若 ,右边至少为 ,矛盾。因此 ,从而
再设
由式 (1),
若 ,左边至少为 ,不可能,故 或 。
当 时,
解得 。当 时,
解得 。所以所有强平方对为
对 ,两个数均为 ;对 ,
对 的上界讨论覆盖了全部正整数增量,故分类穷尽。
当完全平方数落在 附近时,设为 并比较平方差,线性上界通常能先限制 的极少数取值,再逐项求解。
利用a≥b先迫使第一平方根增量只能为1,再代入反向条件将另一增量压到1或2,完成有限分类。
易混 2021 年江西预赛 · P007016
两题都借一个平方条件先压缩候选,再检查另一平方条件;但“找最小解”和“列全所有解”需要不同的停止证明。一个可行见证只能给最小值搜索上界,不能自动给全部解的上界。
一题通过相邻平方差限制增量并穷尽全部情形;另一题只需排尽可行见证之前的有限候选。
同一骨架 2023 年吉林预赛 · P006706
两题都把“两个平方相差一个量”写成差与和的乘积,再用整数间距、正性和奇偶信息压缩可能。真正有效的是平方根之间的离散间距,而不是仅给平方量一个连续估计。
一题分类哪些单个整数可表示为正平方差,须排除零平方端点;另一题同时有两条平方差关系,前一条先锁住后一条的增量范围。
已记下,谢谢!