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【求助】因数里选若干,两两相乘不是平方数的最多有几个?

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在(2019×2020)^2021的全体正因数中选出若干个,使得其中任意两个的乘积都不是平方数,问最多可以选几个因数
答案是32,
想不通为啥


IP属地:广西1楼2022-09-28 18:37回复
    题目问的不是有几种选法,问的是最多可以选几个因数,想不明白这是啥意思,先解着:
    2019=3*673,2020=2*2*5*101
    所有质因数种类:2,3,5,101,673,共5个
    原式=(2^2*3*5*101*673)^2021
    一个质因数重复选的话,
    比如选2个:
    1、2和2^2:2乘2^2=2^3不可开方,可选
    2、2和2^4:2乘2^4=2^5不可开方,可选
    也就是一个奇次幂搭配一个偶次幂是可行的
    原式一共有4042个2,有2021个偶数和奇数,所以有2021*2021种搭配
    再看答案:32

    求助万能的吧友,究竟是哪里理解错了?


    IP属地:广西2楼2022-09-28 18:41
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      32是对的,就是2^5。
      简单来讲,就是把“幂次同奇偶性”的数看成一个等价类。


      IP属地:江西来自Android客户端3楼2022-09-28 20:56
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        细说的话。
        一、先说什么是等价类。
        简单讲,就是把元素分成几个集合,每个集合之间的元素“等价”,也就是说有某种共性。
        比如说,把整数分为奇数类和偶数类。我们发现,1+2=3的规律,可以推广为“奇数+偶数=奇数”,所有的奇偶数都满足这条运算规律。
        这样分类,就可以简化问题。
        二、回到原问题。
        随便取一个因数x,你可以构建个集合A={所有与x乘积为平方数的数}。
        设x=2^x1 * 3^x2 * 5^x3 * 101^x4 * 673^x5。
        那么,如果x*y为平方数,就说明【x1与y1同奇偶,x2与y2同奇偶...x5y5同奇偶】
        所以,集合A中所有元素,都是与x“5个幂次都同奇偶”的数(包括x)。那么,它们两两之间也是幂次同奇偶,也是相乘为平方数。
        ①结论1:集合A中最多只能取一个数。
        另一方面,任取不属于A中的数z,它必然和x“幂次奇偶性不同”,所以z必然不与A中所有数冲突。
        ②结论2:集合A中所有数,均能和集合外的数共存。
        这样就可以说,集合A构成了一个等价类。接下来,找到所有的等价类,在每个等价类中任取一个数,合起来就是结果。
        三、找到等价类的数量
        既然集合A中任取一个数就行,那么我们直接取最小的数,作为代表。
        即,取【x1x2x3x4x5均为0或1】的x,作为代表。
        根据排列组合,有2^5=32个代表,也就是有32个等价类。
        所以结果就是32。(取33个数,则必有两个数落在同一类,就不行)


        IP属地:江西来自Android客户端4楼2022-09-28 21:31
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          @萌死他卡多
          感谢回复,看了好久还是有点半知半解,先放个小结:
          1、’如果幂次同奇偶,那么相乘就是偶次幂,就是可以开方的
          2、因数集里每个因数都可以用x=2^(x1)* 3^(x2) * 5^(x3) * 101^(x4) * 673^(x5)表示
          3、把所有因数按是否与x幂次同奇偶进行分类,同奇偶的分做A,剩下不同奇偶的分作另一类(设作B吧)。
          疑问:
          1、结论1:集合A中最多只能取一个数
          从集合A中取数是什么意思呢?不应该是要在B里取数吗?A是否包含x?
          2、结论2,找到所有的等价类
          集合A是一个等价类,另一个应该是B,除了这两个,还会有哪些等价类?
          大概是我还没搞懂等价类,先去学习先


          IP属地:广西5楼2022-09-29 14:19
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