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千奇百怪——整数们的特别之处
90楼91:以3为底的最小伪素数。
素数就是质数。费尔马小定理说,如果p是一个质数,且a不能被p整除,则a^(p-1)-1能被p整除。这也等价于a^p-a能被p整除。不过它的逆命题并不成立。比如341能整除2^341-2,但341=11*31并不是质数。于是引入了伪素数的概念:能整除a^n-a的合数n(其中a>=2,(a,n)=1(即a、n互质))称为以a为底的伪素数,简记为a-伪素数。以2为底的最小伪素数就是前面提到的341,而以3为底的最小伪素数是91。
91楼92:含旋转翻转八后问题解法个数。
46那条里提到过皇后问题,不过那里是九后,这里是正宗的8*8国际象棋棋盘上的八后问题。不过和46那条不同的是,这里的解法个数包含旋转和翻转的。不含旋转翻转的解只有12个,另外80个解都是通过旋转和翻转得到的。
92楼93:转换成五进制为333。
3*5*5+3*5+3=93。
93楼94:第六个史密斯数。
把一个合数分解质因数,如果所有质因数的数字和等于原来那个合数的数字和,这个合数就是史密斯数。最小的史密斯数是4,4=2*2,2+2=4,而94=2*47,2+4+7=9+4=13,前十个史密斯数是4、22、27、58、85、94、121、166、202、265。
94楼95:10的平面划分的个数。
前面提到过划分。平面划分是指,一个矩阵,数字从左到右和从上到下都不增加,就是说,对于每两个相邻的元素,都有左边的大于等于右边的,上边的大于等于下边的,而整个矩阵的元素加起来等于a,这个矩阵就是a的一种平面划分,矩阵中允许右下方有一部分元素为0,但不含全0行列。而条目是说,10的平面划分一共有95种。(根据链接里的内容,10的平面划分一共有500种,所以猜测这里的95种可能是经过了某种限制的,不过没有找到,据我猜大概是要求矩阵中没有0吧)
95楼96:能以四种方式写成两个数的平方差的最小整数。
96=10*10-2*2=11*11-5*5=14*14-10*10=25*25-13*13。
96楼97:前三个乘方均含数字9的最小整数。
也就是97的平方、立方、四次方都含有数字9,97^2=9409,97^3=912673,97^4=88529281,这样的数里97是最小的一个。
97楼98:前五次幂均含数字9的最小整数。
和上面那条类似,98从本身到五次方(这里是从本身算起,而97是从平方算起,但原文并没有体现出区别)都含有数字9,这五个数分别是98、9604、941192、92236816、9039207968。
98楼99:又一个雷劈数(卡普利加数)。
雷劈数45那条说过了,99*99=9801,98+1=99。
99楼100:能写成四个连续整数的立方和的最小平方数。
100=10*10=1^3+2^3+3^3+4^3。
100楼101:13的划分的种数。
划分的解释参见条目22。
101楼102:拥有三个不同数字的最小正整数。
这个很好理解,类似的数分别是1、10、102、1023、10234等等。
102楼103:把它的末位移至首位得到的数比它的三倍大1。
310=103*3+1。可列不定方程3*(10*a+b)+1=b*10^n+a,整理一下得b*(10^n-3)-29*a=1,b是非零的一位数,只有七种选择(不可能是0、1、2),而方程要求它乘以一个大奇数之后减去1能够被29整除。可以看出这样的数很少,千以内只有这一个。
103楼105:已知的减掉2的任意次乘方结果均为质数的最大整数。
105减去2的2~6次方分别得到101、97、89、73、41,这几个数都是质数。当然105-2^1=103也是质数,在限定指数大于1的时候,这样的数有7、11、15、21、27、45、75、105。可以看到,数字超过32之后,末位只能是5,否则减出的数中就会有5结尾的合数。
104楼106:十顶点树的个数。
树的解释参见条目20。
105楼107:一个梅森质数的指数。
梅森质数的解释参见条目31。这里是说2^107-1是质数,它是第十一个梅森质数。
106楼108:3的Hyper阶乘。
n的Hyper阶乘记为H(n),H(n)=1^1+2^2+……+n^n。H(3)=1*4*27=108。
107楼109:五次方根以2.555555开头。
109^(1/5)≈2.55555539673519。
108楼110:等于两个不同子字符串乘积的最小整数。
110=11*10。这样的数倒是有无穷多个,比如1100、11000等等。
109楼111:不同质数组成的三阶幻方的最小幻和。
n阶幻方是一个n*n的方阵,方阵中元素两两不同,每行、每列、两条主对角线各自的n个元素相加都等于一个相同的数,这个数称为幻和。111分解成三个质数之和一共有48种方法,其中的八种构成了这个幻方。
110楼112:用不同的小正方形拼成的大正方形最小的边长。
条目21里提到过拼正方形,用不同大小的整数边小正方形拼成大正方形,能拼成的最小的大正方形边长是112。
111楼113:可排列的质数。
即113、131、311都是质数。
112楼114:转换成七进制为222。
2*7*7+2*7+2=114。
113楼115:八顶点有根树的个数。
树的解释参见条目20。
114楼116:其阶乘+1为质数。
116的阶乘数量级已经达到10^190。一个大数的阶乘显然有非常多的约数,但在其基础上+1能得到一个质数的几率其实并不大,因为阶乘结果的数量级实在太高了。
115楼117:整边长海伦四面体最长边的最小可能长度。
海伦三角形是指三角形的每条边边长都是有理数,同时三角形的面积也是有理数;而海伦四面体是指其四个面都是海伦三角形,并且其体积也是有理数。由于有理数可用分数表示,可以把各边长同乘分母最小公倍数,得到整边长海伦三角形/四面体。显然整边长海伦三角形/四面体还可以继续变长同乘整数进行相似放大。这里是说,整边长海伦四面体的最长边,长度至少为117。这个海伦四面体的六条边长为51、52、53、80、84、117,四个面的面积为1170、1800、1890、2016,体积18144。与海伦三角形一样,海伦四面体并不止这一种。
116楼118:可以划分为四组乘积相同的三个数的最小整数。
前面提到过,39是可以划分为三组乘积相同的三个数的最小整数,118与之类似,又多出了一组神奇的划分。
117楼119:本身和本身+1分别能被1~8每个数整除的最小整数。
这完全得益于120(5的阶乘)约数众多,119=7*17在其中只贡献了一个7而已。
118楼120:帕斯卡三角(杨辉三角)中出现六次的最小的数。
外国人当然管这个叫帕斯卡三角了,呵呵。总之这个三角第n行就有n个数,每行两端的数为1,其他的数等于上一行中与该数相邻的两数之和。这个三角的第n行同时也是n次二项式的各项系数。可以查到120在第11行和第17行各出现两次,剩下两次当然是在第121行。
119楼121:能表示为一个质数的0~4次幂之和的唯一一个完全平方数。
121=11*11=1+3+9+27+81。