4.2 構(gòu)造法
構(gòu)造法是一種重要的數(shù)學(xué)方法,它靈活多樣,數(shù)論中的許多問題都可以通過構(gòu)造某些特殊結(jié)構(gòu)、特殊性質(zhì)的整數(shù)或整數(shù)的組合來解決。
例5 9999和99!能否表示成為99個(gè)連續(xù)的奇自然數(shù)之和?
解:9999能。因?yàn)?/span>9999等于99個(gè)9998之和,所以可以直接構(gòu)造如下:
9999=(9998-98)+(9998-96)+…+
=(9998-2)+9998+(9998+2)+…+
=(9998+96)+(9998+98)。
99!不能。因?yàn)?/span>99!為偶數(shù),而99個(gè)奇數(shù)之和為奇數(shù),所以99!不能表示為99個(gè)連續(xù)奇數(shù)之和。
說明:利用構(gòu)造法證明存在性問題,只要把滿足題設(shè)要求的數(shù)學(xué)對象構(gòu)造出來就行。
例6 從1,2,3,…,999這999個(gè)數(shù)中,要求劃去盡量少的數(shù),使得余下的數(shù)中每一個(gè)數(shù)都不等于另外兩個(gè)數(shù)的乘積。應(yīng)劃去哪些數(shù)?
解:我們可劃去2,3,…,30,31這30個(gè)數(shù),因?yàn)閯澣チ松鲜鲞@30個(gè)數(shù)之后,余下的數(shù)中,除1以外的任何兩個(gè)數(shù)之積將大于322=1024>999。
另一方面,可以通過構(gòu)造三元數(shù)組來證明30是最少的個(gè)數(shù)。
(2,61,2×61),(3,60,3×60),(4,59,4×59),…,
(30,33,30×33),(31,32,31×32)。
上面寫出的這些數(shù)都是互不相同的,并且這些數(shù)中的最大數(shù)為 31×32=992。如果劃去的數(shù)少于30個(gè),那么上述三元數(shù)組至少剩下一個(gè),這樣就不滿足題設(shè)條件。所以,30是最少的個(gè)數(shù)。