過道里依次掛著標號是1,2,3, ......,100的電燈泡,開始它們
都是滅著的。當第一個人走過時,他將標號為 1 的倍數的電燈泡的開關
線拉了一下;當第二個人走過時,他將標號為 2 的倍數的電燈泡的開關
線拉了一下;當第三個人走過時,他將標號為 3 的倍數的電燈泡的開關
線拉了一下;...... 如此進行下去,當第一百個人走過時,他將標號為
100 的倍數的電燈泡的開關線拉了一下。
問:當第一百個人走過后,過道里亮著的電燈泡標號是多少?
我的思路:
設標號為K的燈泡被拉了L(K)次,那么當L(K)為奇數的時候,燈泡是亮的。
那么那些標號被拉了奇數次呢?
K=1時,很顯然是只拉了1次,最后是亮的。
其次K>=2時,據題意,K號燈第1次,和第K次肯定是拉下了,其余的只會被第K的因子次拉,
據因式分解定理,數K分解為
K=p1^(n1)*p2^(n2)*.....pi^(ni)
其中p1,p2,...pi為素數。
那么,K有那些因子呢?
其實可以考慮任一個因子,他可能是從n1個p1中選若干個(0個到n1個),從n2個p2中選若干個。。。。。(當全是0個的時候,這個特殊的因子是1)
這樣,根據乘法原理,總共有L(K)=(n1+1)*(n2+1)*(n3+1).....
比如,12=2^2*3
一種有3*2=6個因子,他們是1,2,3,4,6,12.
現在考慮要使L(K)為奇數,那么n1,n2,n3不能有一個是奇數,或則,有一個ni+1為偶數,而偶數與任何數相乘仍為偶數。
從而,n1,n2,n3都為偶數,都能被2除。
因為n1,n2,n3都為偶數,顯然該數必須是個平方數,可寫成K=(X)^2.
從而,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100最后是亮的。