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第一百一十章 IMO第一场

“这才有点奥数竞赛的样子嘛!”审了一遍题没找到思路,但这下反而让张伟安心了不少。

难——这才是奥数竞赛应该有的样子不是么?

摆正姿势摆正心态,张伟开始对第三题进行深入的审题:

n为正整数集。在n上定义函数如下:

(1)=1,(3)=3,且对n∈n有

(2n)=(n),

(4n+1)=2(2n+1)-(n),

(4n+3)=3(2n+1)-2(n)。

问:有多少个n∈n,且n≤1998使得(n)=n

这题给出的条件还是非常多的,但是数学这东西,有时候已知的条件多,可并不见得是好事。

排除纯粹作为无用干扰项的可能,已知条件越多,通常意味着接下来的运算或者推理过程越复杂。

这一题就是个典型。

张伟没有上来就找公理定律什么的,他觉得这一套在这里行不通。

他通过题目已知的几个函数等式,先列举出了一段结果,即在给出n的数值的情况下,算出对应(n)的数值:

n1234567891011121314151617

(n)113153719513311715117

如果换了普通人,看到这张表恐怕会更加懵逼,因为这看起来只是两串杂乱的、毫无规律的数字。

但是这两串数值真的是毫无规律吗?

数学有一种独特的美,这种美叫做“规律”;而数学的美往往隐藏的如此之深,让一般人根本无从发现。

很多人因为发现不了数学之美而厌弃数学,而也有极少数的人长了一双善于发现数学之美的眼睛,他们因此而爱上了数学!

张伟不确定自己有没有爱上数学,但他很确定自己有一双发现数学之美的眼睛:

2k=1,2k-1=2k-1,2k+1=2k+1

没有公式,没有定理,只能用一双眼睛,用数学归纳法来找到这种规律:(n)的值是将n用二进制形式表示,再将他反向得到的二进制数值(例如11=1011,(11)=1011=13)。

引入二进制后,使张伟解答这道题找到了可能。

得出(n)的规律,再在此种规律下考虑(2n)、(4n+1)、(4n+3)的情形。

假设论证的过程是复杂的,但再复杂的推理计算,也必然要遵循数学的规律,掌握了这些规律,在数学的赛场上你就是神!

由(2n)=(n)可知2k=1成立;

假设n=4m+1的形式,设:4m+1=。。。。。。与猜想吻合。

假设n=4m+3的形式,设:4m+3=。。。。。。与猜想吻合。

故证明猜想。

在这场数字的游戏中,张伟如神祇一般操控着一切,将纷繁的局面抽丝剥茧,大胆假设、小心求证,最后终于得出结论:

现在我们找出1到1988之间有多少数的二进制是左右对称的,由于1024

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