易混 2024 年中科大少年班营二 第 5 题 · P009776
两题都把幂运算后与基准值的差,转成素因子次数逐步增加的问题。证明进距离趋近只需足够强的整除下界;要求精确赋值时,还必须证明每一步没有额外多出同一素因子。
前题面向所有素数并允许不锐的次数下界;后题对固定素数分解指数,逐次检验新增因子的精确次数。
记为满足的最大整数。求证:
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先将指数分成不含三因子的部分与三的幂次,再证明每次立方恰多一个三因子。
写 ,其中 。由二项式展开,
所以 。若 ,写 ,则
括号不被三整除。根据 ,有 。 从 起连续立方 次,便得
时无需迭代,起始展开已经给出结论。每一步都证明新增因子含三的次数恰为一,所以得到等式而不只是整除下界。
求幂差的素因子次数,可先剥去指数中的素幂,再用代数分解核每次幂提升的精确增量。
按正整数整除指数通常语义:须自行分离3幂,证明模9初始恰一次及立方一次恰升一,再有限迭代;不以LTE名称直接降级。
易混 2024 年中科大少年班营二 第 5 题 · P009776
两题都把幂运算后与基准值的差,转成素因子次数逐步增加的问题。证明进距离趋近只需足够强的整除下界;要求精确赋值时,还必须证明每一步没有额外多出同一素因子。
前题面向所有素数并允许不锐的次数下界;后题对固定素数分解指数,逐次检验新增因子的精确次数。
已记下,谢谢!