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小光棍数

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发表于 2022-11-30 10:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
小光棍数

最近Topcoder的XD遇到了一个难题,倘若一个数的三次方的后三位是111,他把这样的数称为小光棍数。
他已经知道了第一个小光棍数是471,471的三次方是104487111,现在他想知道第m(m<=10000000000)个小光棍数是多少?

这道题真的和编程没关系,完全是一道数学题吗!
同余方程an*x^n+a(n-1)*x^(n-1)+…+a1*x+a0≡0(mod m)的解一定是x≡x0(mod m)的形式。
依葫芦画瓢,这里方程为x^3≡111(mod 1000),题目友情提示x模m的最小正剩余是471,所以通解一定是x≡471(mod 1000)的形式,
因此x0=471,x1=1471,x2=2471,x3=3471,…,xm=(m-1)471(这里表示前面的数字是m-1,后三位为471)。

经试算知,1000以内只有一个小光棍数,10000以内有10个小光棍数:
471,1471,2471,……9471;每1000个整数中有一个小光棍数;
10^10以内有10^7个1000,则10^10以内有10^7个小光棍数。
发表于 2022-11-30 10:30 | 显示全部楼层
471是小光棍数!好
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发表于 2022-11-30 10:35 | 显示全部楼层
有没有更小的,末两位数是11的光棍数啊?
有没有末四位数的光棍数啊?
是否有末几位都是1的光棍数啊?
有意思

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888741的立方不是光棍数,应是288471,8288471,68288471的立方数末尾分别含有6,7,8个1。  发表于 2022-11-30 11:20
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 楼主| 发表于 2022-11-30 10:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-12-1 09:25 编辑

在OEIS网站搜索,没有搜索到末尾5位数都是1的光棍数,确无意之中搜索到一个末尾1-10000位都是1的数字列表,只不过这些数字的3次方才在末尾有1-10000个数字1。

A153042
a(n)...a(1) = digital representation of n-digit number m, the cube of which, m^3, ends with n 1's.
a(n)至a(1)是n位数字m的数字表示,其立方体 m^3 以n个1结尾。
1, 7, 4, 8, 8, 2, 8, 6, 3, 7, 3, 6, 6, 1, 7, 8, 5, 8, 9, 7, 2, 8, 7, 7, 5, 3, 8, 3, 9, 8, 9, 8, 7, 2, 7, 1, 7, 1, 1, 6, 3, 2, 9, 2, 2, 2, 7, 7, 3, 7, 3, 0, 0, 3, 1, 8, 6, 7, 8, 4, 5, 6, 2, 5, 2, 2, 3, 0, 3, 8, 5, 9, 7, 9, 0, 3, 6, 3, 3, 8, 0, 8, 0, 0, 2, 5, 0, 1, 1, 2, 2, 6, 9, 1, 2, 2, 1, 1, 9, 1, 8, 8, 5, 7, 7,……

例:1^3= 1; 71^3 = 357911; 471^3 = 104487111; 8471^3 = 607860671111.
88471^3=692472942511111,……

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888471的立方,  发表于 2022-11-30 11:04
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 楼主| 发表于 2022-11-30 10:41 | 显示全部楼层
lusishun 发表于 2022-11-30 10:35
有没有更小的,末两位数是11的光棍数啊?
有没有末四位数的光棍数啊?
是否有末几位都是1的光棍数啊?

1000以内,末尾都是11的光棍数有
数字    立方数
71        357911
171        5000211
271        19902511
371        51064811
471        104487111
571        186169411
671        302111711
771        458314011
871        660776311
971        915498611

谢谢关注!

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漂亮,  发表于 2022-11-30 11:01
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 楼主| 发表于 2022-11-30 14:05 | 显示全部楼层
71^n都是以1,11,111,1111结尾的数字,3次方2个1,13次方4个1,1513次方5个1,可以证明末尾1的个数可以是任意数。       
n        71^n
1        71
2        5041
3        357911
4        25411681
5        1804229351
6        128100283921
7        9095120158391
8        645753531245761
9        45848500718449031
10        3255243551009881201
11        231122292121701565271
12        16409682740640811134241
13        1165087474585497590531111
14        82721210695570328927708881
1513        …11111
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 楼主| 发表于 2022-11-30 14:06 | 显示全部楼层
下列数字的3次方末尾分别含有1,2,3,……个1:               
末尾1个数        n        n^3
1        1        1
2        71        357911
3        471        104487111
4        8471        607860671111
5        88471        692472942511111
6        288471        24005263647111111
7        8288471        569407609691831111111
8        68288471        318450669682903211111111
9        368288471        49953321584048960111111111
10        7368288471        400036722913885923621111111111
11        37368288471        52180666343882322529311111111111
12        637368288471        258923432384877251054643111111111111
13        6637368288471        292406988619925010938375781111111111111
14        16637368288471        4605257209065238567083911011111111111111
15        716637368288471        368042820890750498187497271377111111111111111
16        8716637368288471        662288076355335397389032413699561111111111111111
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 楼主| 发表于 2022-11-30 14:40 | 显示全部楼层
下列光棍们后部到跟着一个小三,只有一个女小三,能跟哪个呢?               
末尾1个数        n        n^3
0        7        343
1        17        4913
2        617        234885113
3        8617        639835421113
4        78617        485902800111113——这里多了一条光棍!
5        078617        485902800111113
6        3078617        29178770597001111113
7        33078617        36194454107539011111113
8        333078617        36952196456476959111111113
9        6333078617        254006387404303865361111111113
10        56333078617        178768278730269698768711111111113
11        256333078617        16842787160651731278382111111111113
12        7256333078617        382077644934918302886564851111111111113
13        87256333078617        664340721493860822887518410211111111111113
14        787256333078617        487919852437946608488003047057111111111111113
15        2787256333078617        21653631053215692716102618843191111111111111113
16        62787256333078617        247522405644233913795944541092727211111111111111113

前面还可以继续加数呢!第2,3,4,5,6行依次加在最前面即可:
7, 1, 6, 8, 7, 0, 3, 3, 3, 6, 5, 2, 7, 8, 7, 2, 6,
7, 1, 1, 0, 3, 3, 2, 4, 5, 6, 5, 3, 6, 5, 3, 3, 3,
7, 5, 2, 4, 7, 5, 0, 2, 9, 0, 6, 7, 0, 8, 8, 6, 6,
7, 0, 1, 2, 4, 5, 3, 2, 8, 6, 9, 7, 3, 1, 6, 6, 9,
5, 0, 1, 6, 4, 6, 8, 0, 3, 8, 5, 9, 6, 1, 3, 5, 3,
7, 9, 7, 2, 3, 6, 6, 9, 0, 0, 0, 5, 3, 7, 7, 2,……
上面共101个数值,为A309600给出的0-10000中的第0-100个数字。
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 楼主| 发表于 2022-11-30 14:54 | 显示全部楼层
10-adic integer x——10进制整数x之尾数:
A225404 (x^3 = ...000003).
A225405 (x^3 = ...000007).
A225406 (x^3 = ...000009).
A153042 (x^3 = ...111111).
A309600 (x^3 = ...111113).
A309601 (x^3 = ...111117).
A309602 (x^3 = ...111119).
A309603 (x^3 = ...222221).
A225410 (x^3 = ...222223).
A309604 (x^3 = ...222227).
A309605 (x^3 = ...222229).
A309606 (x^3 = ...333331).
A225402 (x^3 = ...333333).
A309569 (x^3 = ...333337).
A309570 (x^3 = ...333339).
A309595 (x^3 = ...444441).
A309608 (x^3 = ...444443).
A309609 (x^3 = ...444447).
A309610 (x^3 = ...444449).
A309611 (x^3 = ...555551).
A309612 (x^3 = ...555553).
A309613 (x^3 = ...555557).
A309614 (x^3 = ...555559).
A309640 (x^3 = ...666661).
A309641 (x^3 = ...666663).
A225411 (x^3 = ...666667).
A309642 (x^3 = ...666669).
A309643 (x^3 = ...777771).
A309644 (x^3 = ...777773).
A225401 (x^3 = ...777777).
A309645 (x^3 = ...777779).
A309646 (x^3 = ...888881).
A309647 (x^3 = ...888883).
A309648 (x^3 = ...888887).
A225412 (x^3 = ...888889).
A225409 (x^3 = ...999991).
A225408 (x^3 = ...999993).
A225407 (x^3 = ...999997).
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 楼主| 发表于 2022-11-30 21:11 | 显示全部楼层
整数的5次方中找不到末尾有连续2-5个1的幂数:                               
整数\次数        2        3         4         5
1        1        1        1        1
2        4        8        16        32
3        9        27        81        243
4        16        64        256        1024
5        25        125        625        3125
6        36        216        1296        7776
7        49        343        2401        16807
8        64        512        4096        32768
9        81        729        6561        59049
71        5041        357911         25411681         1804229351
471        221841        104487111         49213429281         23179525191351
8471        71757841        607860671111         5149187744981281        43618769387736431351
88471        7827117841        692472942511111         61263773696900501281        5420067322738484248831351
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