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关于幂指数列nⁿ的和

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k为正整数,设S_k表示{nⁿ}的前k项和,也就是1¹+2²+3³+…+k^k
可不可以证明,除了k=1, 3以外,S_k不会是一个平方数,也不会是立方数或者更高幂次的完全方幂数


IP属地:安徽来自Android客户端1楼2024-06-07 18:35回复
    原贴链接:浙大优学的数学竞赛教程错误太严重了吧


    IP属地:安徽来自Android客户端2楼2024-06-07 18:36
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      谢谢解答!(≧∇≦)我看懂了,本来准备和原贴楼主说一下,但过程怎么消失了


      IP属地:安徽来自Android客户端4楼2024-06-08 09:45
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        补充了一下,n = 1~31中的奇数时,nⁿ模32的结果是这样子
        1^1≡1,3^3≡27,5^5≡21,7^7≡23,9^9≡9,11^11≡19,13^13≡29,15^15≡15,17^17≡17,19^19≡11,21^21≡5,23^23≡7,25^25≡25,27^27≡3,29^29≡13,31^31≡31
        当n是大于2的偶数时,nⁿ≡0(mod 32),另外2²≡4(mod 32)


        IP属地:安徽来自Android客户端5楼2024-06-08 09:46
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          记S(k)=1¹+2²+3³+…+k^k,其中k为正整数. 为方便起见,我们在此约定,将完全平方数、完全立方数、完全四次方数等等统称为方幂数.
          对于什么样的正整数k , S(k)会是一个方幂数,这问题并不容易. 我们能够容易解决的,只是一些特例. 比如我们有下列结果:
          命题. 若 k= 32a + m , 其中 a 为非负整数,而 m 是集合 {7, 8, 15, 16 , 23, 24 }中的一个元素,则 S(k)不是方幂数.
          这命题的证明并不困难. 记F(t)=1¹+3³+5^5…+(2t-1)^(2t-1) , 其中t为任意正整数.
          以32为模,考虑同余.
          先做一个简单计算,得出F(4)≡8.
          对任意非负整数n 与正奇数b, 有(8n+b)^(8n+b)≡(b^b)(8n+1),
          因此得出(8n+1)^(8n+1)+(8n+3)^(8n+3)+(8n+5)^(8n+5)+(8n+7)^(8n+7)≡(8n+1)F(4)≡8,
          得到 F(4n)≡8n (按惯例,F(0)表示0 ) ,F(16n)≡0,F(16n+c)≡F(c).
          于是
          S(32a +7)≡S(32a +8)≡ 4+F(16a+4)≡4+F(4)≡12,
          S(32a +15)≡S(32a +16)≡ 4+F(16a+8)≡4+F(8)≡20,
          S(32a +23)≡S(32a +24)≡ 4+F(16a+12)≡4+F(12)≡28.
          这就得出了上述命题的证明. (注意,以32为模,余数是12或20或28的正整数是不可能为
          方幂数的).
          在上述命题中取a=62 , m = 7 , 就得知S(1991)不是方幂数,这说明楼主链接中的那个例题,题目是正确的,但证明是错误的.


          IP属地:湖南6楼2024-06-08 13:27
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            我看到咯,浙大优学的书我扔了,推荐一本新书吧


            IP属地:江西来自Android客户端7楼2024-06-13 14:00
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