作者Vulpix (Sebastian)
看板Math
标题Re: [中学] 夹挤定理和二项式定理的余数问题
时间Wed Mar 30 05:01:45 2022
※ 引述《tankking2002 (特务)》之铭言:
: 1.https://i.imgur.com/FsWqK5m.gif
: 猜测是用夹挤定理,但是如果全部都用第一项之和,还有最後一项之和,极限值会不同。
答案是 3(√5 -1)/4。
a_n 是 ∫_0^1 3xdx/√(1+4x^2) 的黎曼和,所以极限就是这个积分。
如果要夹挤的话,可以用这个夹:
(k+1)^2 + 4k^2*(k+1)^2/n^2 > k^2 + 4k^2*(k+1)^2/n^2
开根号得 (k+1)√(1+4k^2/n^2) > k√(1+4(k+1)^2/n^2)
同加一项 (k+1)√(1+4(k+1)^2/n^2) 後得
(k+1)√(1+4k^2/n^2)+(k+1)√(1+4(k+1)^2/n^2) > (2k+1)√(1+4(k+1)^2/n^2)
把根号移项到分母後,顺便把右式有理化得
(k+1)/√(1+4(k+1)^2/n^2) > (2k+1)/(√(1+4(k+1)^2/n^2) + √(1+4k^2/n^2))
= n^2*(√(1+4(k+1)^2/n^2) - √(1+4k^2/n^2))/4
同乘 3/n^2 得
3(k+1)/√(n^4+4(k+1)^2*n^2) > 3(√(1+4(k+1)^2/n^2) - √(1+4k^2/n^2))/4
把 k 从 0 到 n-1 的上式全部加起来得
a_n > 3(√5 -1)/4
另一半可以用 (k+1)^2 + 4k^2*(k+1)^2/n^2 > k^2 + 4k^2*(k+1)^2/n^2
=> (k+1)√(1+4k^2/n^2) > k√(1+4(k+1)^2/n^2)
=> (2k+1)√(1+4k^2/n^2) > k(√(1+4(k-1)^2/n^2) + √(1+4k^2/n^2))
=> k/√(1+4k^2/n^2) < (2k+1)/(√(1+4(k+1)^2/n^2) + √(1+4k^2/n^2))
= n^2*(√(1+4(k+1)^2/n^2) - √(1+4k^2/n^2))/4
=> 3k/√(n^4+4k^2*n^2) < 3(√(1+4(k+1)^2/n^2) - √(1+4k^2/n^2))/4
把 k 从 1 到 n 的式全部加起来得
a_n < 3(√(1+4(n+1)^2/n^2) - √(1+4/n^2))/4
然後就可以夹出来了。
至於这个夹法怎麽看出来的?
积分来的啊XD
: 2.https://i.imgur.com/NK2onel.gif
: 2^2023-2的末三位数字是多少?
: 有尝试用2^10=1024去想,但是24的次方不好处理。
: 有参考板上的一篇文章2011=2000+10+1的二项式定理展开
: 但是1024=1000+20+4的20和4还是没办法处理
: 希望大家能给点灵感或方向,能有解法更好,谢谢大家
答案是 606。
先 mod 8,2^2023≡0
再 mod 125,2^2023≡2*(5-1)^1011≡2*(-1+1011*5-(1011*1010/2)*25)
≡2*54≡108
因为 8*47+125*(-3)=1 (可以从辗转相除法直接得到)
所以 2^2023≡8*47*108≡40608≡608 (mod 1000)
然後 2^2023-2≡608-2≡606 (mod 1000)
其实 mod 1000 的循环节长度是 100,所以也可以直接看 2^23。
证明:2^100≡1024^10≡(20+4)^10
≡45*400*4^8+10*20*4^9+4^10
≡10*20*262144+24^2≡800+576≡376
所以 2^103≡376*8≡3008≡8≡2^3
那麽 2^2023≡2^23≡24*24*8≡576*8≡76*8≡608
我没证过的猜想:
除数每多一个 0,循环节长度好像就是变成五倍。
至少随便看了一下 mod 10000 是对的,循环节长度的确是 500。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 163.13.112.58 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1648587707.A.490.html
1F:推 Starvilo : 看5^4即可,(1+5*3)^125=2^500=1+5^4a. 所以500循 03/30 05:42
2F:→ Starvilo : 环? 03/30 05:43
3F:推 FAlin : 直接费马尤拉不就好了? 2^100=1(mod125) 03/30 09:10
4F:→ FAlin : 故1000以上的话多一个0循环节当然变成5倍(2必整除 03/30 09:11
啊……对呴。数论跟代数都忘得差不多了。
所以从五的幂次的末两位开始,循环节长度的公比是 2 也一样可以解释。
那这样这题简单很多了啊。
※ 编辑: Vulpix (163.13.112.58 台湾), 04/08/2022 17:05:11