过道里依次挂着标号是1,2,3, ......,100的电灯泡,开始它们
都是灭着的。当第一个人走过时,他将标号为 1 的倍数的电灯泡的开关
线拉了一下;当第二个人走过时,他将标号为 2 的倍数的电灯泡的开关
线拉了一下;当第三个人走过时,他将标号为 3 的倍数的电灯泡的开关
线拉了一下;...... 如此进行下去,当第一百个人走过时,他将标号为
100 的倍数的电灯泡的开关线拉了一下。
问:当第一百个人走过后,过道里亮着的电灯泡标号是多少?
我的思路:
设标号为K的灯泡被拉了L(K)次,那么当L(K)为奇数的时候,灯泡是亮的。
那么那些标号被拉了奇数次呢?
K=1时,很显然是只拉了1次,最后是亮的。
其次K>=2时,据题意,K号灯第1次,和第K次肯定是拉下了,其余的只会被第K的因子次拉,
据因式分解定理,数K分解为
K=p1^(n1)*p2^(n2)*.....pi^(ni)
其中p1,p2,...pi为素数。
那么,K有那些因子呢?
其实可以考虑任一个因子,他可能是从n1个p1中选若干个(0个到n1个),从n2个p2中选若干个。。。。。(当全是0个的时候,这个特殊的因子是1)
这样,根据乘法原理,总共有L(K)=(n1+1)*(n2+1)*(n3+1).....
比如,12=2^2*3
一种有3*2=6个因子,他们是1,2,3,4,6,12.
现在考虑要使L(K)为奇数,那么n1,n2,n3不能有一个是奇数,或则,有一个ni+1为偶数,而偶数与任何数相乘仍为偶数。
从而,n1,n2,n3都为偶数,都能被2除。
因为n1,n2,n3都为偶数,显然该数必须是个平方数,可写成K=(X)^2.
从而,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100最后是亮的。