在解答這個(gè)問(wèn)題時(shí),我們要用到這樣一個(gè)知識(shí):任何一個(gè)非平方數(shù),它的全體約數(shù)的個(gè)數(shù)是偶數(shù);任何一個(gè)平方數(shù),它的全體約數(shù)的個(gè)數(shù)是奇數(shù)。例如,6 和18 都是非平方數(shù),6 的約數(shù)有:1、2、3、6,共4 個(gè);18 的約數(shù)有1、2、3、6、9、18,共6 個(gè)。它們的約數(shù)的個(gè)數(shù)都是偶數(shù)。又例如,16 和25 都是平方數(shù),16 的約數(shù)有:1、2、4、8、16,共5 個(gè);25 的約數(shù)有1、5、25,共3 個(gè)。它們的約數(shù)的個(gè)數(shù)都是奇數(shù)。
回到本題。本題中,最初這些燈泡都是暗的。第一秒,所有燈都變亮了;第2 秒,編號(hào)為2 的倍數(shù)(即偶數(shù))的燈由亮變暗;第3 秒,編號(hào)為3 的倍數(shù)的燈改變?cè)瓉?lái)的亮暗狀態(tài),就是說(shuō),3 號(hào)燈由亮變暗,可是6 號(hào)燈則由暗變亮,而9 號(hào)燈卻由亮變暗……。這樣推下去,很難理出個(gè)頭緒來(lái)。
正確的解題思路應(yīng)該是這樣的:凡是亮暗變化是偶數(shù)次的燈,一定回到最初狀態(tài),即是暗著的。只有亮暗變化是奇數(shù)次的燈,才是亮著的。因此,只要考慮從第1 秒到第200 秒這段時(shí)間,每盞燈變化次數(shù)的奇偶性就可判斷燈的亮暗狀態(tài)。
一個(gè)號(hào)碼為a 的燈,如果有7 個(gè)約數(shù),那么它的亮暗變化就是7 次,所以每盞燈在第200 秒時(shí)是亮還是暗決定于每盞燈的編號(hào)的約數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。我們已知道,只有平方數(shù)的全部約數(shù)的個(gè)數(shù)是奇數(shù)。這樣1~200 之間,只有1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196 這14個(gè)數(shù)為平方數(shù),因而這些號(hào)碼的燈是亮著的,而其余各盞燈則都是暗著的。