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2024 年江西预赛
F2填空题数论
已知正整数 n 的所有正因数排列为
1=d1<d2<d3<⋯,
则在 1,2,3,…,2024 中使得 d10=88 的所有数之和为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:2376
解析
思路
d10=88 等价于 88∣n 且恰有九个正因数小于 88;于是只需有限枚举 n=88k。
解答
写 n=88k。由 n≤2024,有 1≤k≤23。记 ck 为 88k 的小于 88 的正因数个数。逐个由 88k 的质因数分解列因数,得到
kck17283134951261571281091710141171216
kck131014131521161017101819191020152121228239
故 ck=9 仅在 k=4,23 时发生。相应地
n=352或2024.
确实,二者小于 88 的正因数分别为
1,2,4,8,11,16,22,32,44
和
1,2,4,8,11,22,23,44,46.
所以所求和为
352+2024=2376.
复核
条件 88∣n 已保证第十个候选因数是 88;表中计数为 9 时,前面恰无遗漏或重复。
方法总结
固定第 k 小因数的问题可转为“整除条件加阈值以下因数计数”,当数值范围有限时,列出全部倍数是严格且可复算的穷举。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
第十因数88先限制n为88k且k至多23,随后按小于88的因数恰9个筛选,枚举规模有限且路线直接。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:有限枚举与去重、看素因子的指数
专题卡:素因数指数与算术函数、排序限界与有限分类