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智慧数

智慧数

一个正整数若能表示为两个正整数的平方差,则这个正整数为“智慧数”。

基本介绍

  • 中文名:智慧数
  • 定义:能表示为两个自然数的平方差
  • 比如:2^2-1^2=3,3就是智慧数
  • 形式:2k+1或4k的形式

智慧数性质

比如:2^2-1^2=3,3就是智慧数。

命题

形如2k+1或4k的形式必为智慧数,智慧数的形式必为2k+1或4k的形式,k≥0。
以下给予推导证明:
令P=a^2 -b^2(P、a、b均为正整数)
1、若a=2m(m≥1),b=2n(n≥1)
则P=4m^2 -4n^2=4(m^2 -n^2),此时P为4k形式。
2、若a=2m(m≥1),b=2n+1(n≥0)
则P=4m^2 -4n^2-4n-1=4(m^2 -n^2 -n)-1,此时P为4k -1形式。
3、若a=2m+1(m≥1),b=2n(n≥1)
则P=4m^2+4m+1-4n^2=4(m^2+m- n^2)+1,此时P为4k+1形式。
4、若a=2m+1(m≥1),b=2n+1(n≥0)
则P=4m^2+4m+1-4n^2-4n-1=4(m^2+m- n^2-n),此时P为4k形式。
又易知4k -1,4k+1包括了所有的奇数,即(4k+1)∪(4k -1)=2k+1
故P为2k+1或4k的形式,即智慧数为2k+1或4k的形式
又2k+1=(k+1)^2 –k^2,
4k=(k+1)^2 –(k-1)^2
故形如2k+1或4k的形式必为智慧数。
5.验证2687是否为智慧数
∵2687为奇数∴设2687=2k+1(k为正整数)
∴k=1343∴2687=13442-13432∴2687是智慧数

命题得证

正整数列中最小的智慧数是3,第2个智慧数是5,第3个智慧数是7,依次是3,5, 7, 8; 9, 11, 12; 13, 15, 16; 17, 19, 20······ 即按一个4的倍数,2个奇数,三个一组地依次排列下去。
像5^2-3^2=16,16就是智慧数。

公式

非智慧数:N/4+2
智慧数:N-(N/4+2)
第2012个智慧数
2012-1=2011
2011÷3=670……1
670+1=671
671*4=2684
2684+1=2685

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