这道题怎么解?

2022-12-16 11:30

这道题怎么解
3个回答
在这篇文章中,我想讨论一个来自瑞典数学奥林匹克竞赛的一个问题。该问题如下。
找到所有整数n,使得:
我们一般用ℕ表示自然数的集合,用ℤ表示整数的集合。因此,我们可以把这个问题改写成:
找出所有n∈ℤ,满足下式:
我强烈建议你们自己尝试解决这个问题。我概述了我在解决这种形式的问题时总是问自己的三个问题。这些问题的目的是试图缩小可能的解的范围。
问题1:是否有任何n值我们可以立即排除,因为它会导致某些数学错误?
每当面对任何需要寻找一组解的问题时,这总是我问自己的第一个问题。这将有助于我们排除不可能的解,因为它们会导致某种数学错误。这些错误包括:除以零,取负数的平方根,以及取负数的对数等。由于我们的变量:
并不太复杂,唯一对我们有用的是我们不能除以零!所以我们需要确保避免 "除以零"。唯一导值除以0的n值是n=7。所以,我们确定n≠7。诚然,这并没有使我们这次的搜索范围缩小很多,但这总是一个很好的第一步。
问题2:是否有任何n的值是我们可以立即排除,因为它们不在我们解集中?
我们想找到n∈ℤ的值,以使:
因此,如果有任何n∈ℤ的值能明显导致
不在自然数集中,我们就可以立即将其排除。
考虑到这一点,请注意:
所以,如果n<7,那么:
因为指数是负数。因此,从问题1和问题2中我们知道,如果n≤7,则不满足条件,所以我们将把搜索范围限制在n≥8。
问题3:是否有任何你还没有使用的信息可以帮助你进一步缩小搜索范围?
在这个问题的这个阶段,我建议利用你尚未使用的任何信息来进一步缩小可能的解的集合。但在这个问题上,我们已经使用了所有的信息,但仍然没有解决问题,我们该怎么办呢?有两个选择。要么你有处理类似问题的经验,知道一些技巧,要么你只能使用数学家的万能方法了。没错,这就是数学的秘密,所有数学家在陷入困境、前路被黑暗笼罩时使用的方法。
让我们制作一个表格,看看我们是否能发现一些规律。你可能发现不了,或者,如果规律确实存在,你将不得不罗列出前1000项,甚至数千万项。在这种情况下,我们只能求助于计算机了。
现在,考虑到这是一套数学奥林匹克竞赛的问题,不需要罗列很多项就能发现这个规律,所以让我们试试。
我们注意到,当n=8和n=9时,都是符合要求的。
此外,n=10、11、12、13、14都不满足要求,因为:
你可能已经开始看到这里的规律了。随着我们对n的取值的变大,2的幂增长得太快了,永远不会有一个n∈ℤ的值,n≥10,使得:
特别是,我们注意到,对于n≥11。
因为它被在1和2之间。因此,唯一的解将是n=8和n=9。
现在你可能觉得这很清楚,但数学需要证明,所以我们需要证明我们的结论。我们已经证明了n=8和n=9是解,我们只需要证明它们是唯一的解即可。要做到这一点,我们要证明对于任何n≥10的情况,我们都无法得到一个解。我们首先注意到n=10不是一个解,我们在上面的计算中证明了这一点。接下来我们证明,对于n≥11的情况,我们无法得到一个解,原因正是我们上面给出的。特别是,我们证明,对于n≥11。
所以不可能是一个自然数。对于n≥11:
所以我们实际上只需要证明对于n≥11:
让我们试着让这个不等式变得更漂亮一点。整理得到:
有很多方法可以证明这一点,我将使用归纳法。证明过程如下:
第一步:证明第一条陈述是真的。对我们来说,第一条陈述是当n=11时:
第二步:证明命题k是真的前提是命题k-1是真。另一种说法是,假设k-1是真,证明k是真。
现在让我们来应用这个方法。回顾一下,我们想证明,对于n≥11:
第一步:我们证明对于n=11来说是真。实际上,我们已经在上面证明了这一点,但我们还是再做一次吧。将n=11代入,得到:
这当然是真。
第二步:我们假设(2^7)(n)<2^n这句话对n=k-1来说是真的,并以此证明它对n=k是真。我们假设:
并利用这一点证明:
因此,从
最后我们注意到,由于k-1≥12:
因此:
这就是我们想要证明的东西。因此,利用归纳法,我们已经证明了我们的结果是真的,反过来也证明了n∈ℤ的唯一值,即:
是n=8和n=9。
9(x+3.4)=68.4
解:x+3.4=68.4÷4
x+3.4=17.1
x=17.1-3.4
x=13.7

6x ÷1.2=2.4
6x=2.4x1.2
6x=2.88
6x÷6=2.88÷6
6x=0.48

注意等号要对齐,为了区分x和÷的区别,隔开了。
小学阶段开始学习解方程,老师要求要详细步骤,
现将左边的除式化为比是,再给两边同时乘以1.2,
其它就容易了。
选择解答如下:
解:
6Ⅹ÷1.2=2,
6X/1.2ⅹ1.2=2x1.2
6X=2.4,
6X÷6=2.4÷6,
∴X=0.4。
相关问答
“超级血色月全食”登场在即 ,月全食是一种什么现象?
3个回答2023-02-10 13:03
其实就是太阳投射过来的光把月球挡住了。所以在地球上看月亮就是一个圈儿。
赵露思是谁旗下的艺人?为什么她会屡次蹭其他女艺人热度?
3个回答2023-02-10 13:03
赵露思是银河酷娱的艺人,这个公司还有刘特、漆培鑫等艺人。她总是蹭热度是因为想尽快提高自己热度吧,毕竟她蹭热度的那些艺人都比她红。
问你个问题,一张纸,一个气球和一条绳子能做成什么
1个回答2023-02-10 13:04
我会把吹胀的气球拧成一个人型(无四肢),再把纸裹在气球上,做成裙子.然后用绳子在气球腰间系成蝴蝶结状,就像天使的翅膀,取名--守护.
男生明明跟你说有点困想睡觉了,然后我跟他说了“晚安”为什么过了一个半小时他又给我发一个表情包?
2个回答2023-02-10 13:04
本来是来了睡意的,但脑海里总是想起你,又睡不着了,所以发个表情包给你试试,看你睡着了没有。
女朋友对我说我想要你的温柔是什么意思?
1个回答2023-02-10 13:04
每个人,在感情开始之初,都希望能有个完美的结局,希望能够和自己相爱的人白头偕老,但并不是每个人都能如愿。 可能一开始,两个人的感情真的很好,毕竟在热恋期,对彼此还很新鲜,但随着时间的推移,如果不好好...
全文
魔兽世界猎人必刷的声望
2个回答2023-02-10 13:04
这位朋友没有理解你的意思,作为LR,必刷的声望有塞纳里奥远征队声望,沙城声望,还有奥尔多或者占星者声望,为什么只有这3个,肩膀和头的FM必须要声望才能买到的,所以塞纳里奥远征队和奥尔多或者占星者必刷,...
全文
一波未平得下半句是什么
1个回答2023-02-10 13:05
下一句为:一波又起。 释 义: 一个浪头尚未平复,另一个浪头又掀起了。比喻事情进行波折很多,一个问题还没有解决,另一个问题又发生了。
说明文答题方法
2个回答2023-02-10 13:05
1 概括说明对象及其特征:3 概括说明的内容: (这个要靠你自己的阅读能力了) 2说明方法及其作用: 答:列数字,作比较,下定义,打比方、模状貌(加描写也对)、做比拟、分类别、做诠释、列图标、...
全文
钟繇流传下来的作品有哪些?
1个回答2023-02-10 13:05
钟繇的作品流传下来的有《贺捷表》(即《贺克捷表》、《戎路表》)、《荐季直表》、《力命表》、《还示表》,以及王羲之临写的《尚书宣示表》、《丙舍帖》等。
维持友情的因素有哪些?
3个回答2023-02-10 13:05
维持友情肯定是两个人兴趣相投,而且彼此都很重视。想维持友情就经常保持沟通,不要断了联系。逢年过节的多走动走动,平时多聚会,出去吃饭逛街。
扫码下载APP
听书听课听播客,随时随地陪伴你
热门问答