一些树穴(2)

心生不少异或。不过不是很重要。不过心理并不是 Boolean Algebra。

搞科研大抵是挺拼情怀的,纯数更甚。我不晓得我能不能有那个情怀坚持下来还是跳车。现在就开始规划大学四年大概还是为时过早而且并不会有什么结果,所以无奈只能暂且放下。

梦又来了,令人欢喜但是挺不理解的,而且已经开始影响我的睡眠质量了。好像一直都在影响,最起码做梦之后醒来会很困。我很喜欢,但是暂时不清楚正经的影响是好是坏。很想看看如果再加深一点会对精神状态造成什么影响。而且中午也开始做梦。

不如在模拟赛后半段做一些推导和证明的练习。顺便记录一些新奇的小发现。

今天中午歌叫啥?感觉好熟悉。@Kafuuchinocpp

才发现上一场 CodeTon 是丁真 Round。


首先是关于 \(n\) 的本质不同质因子个数 \(\omega(n)\) 的一个界:\(O\left(\dfrac{\log n}{\log\log n}\right)\)。这个界确实挺优秀的了。

考虑拆成两半:设有 \(m\le n\)

\[\omega(n)=\sum_{p|n,p\le m}1+\sum_{p|n,p>m}1 \]

左边显然 \(\le \pi(m)\approx\dfrac m{\log m}\),看右边。右边设个数为 \(cnt\),则显然有 \(m^{cnt}\le n\),即 \(cnt\le\dfrac{\log n}{\log m}\)

于是 \(\omega(n)\le\dfrac m{\log m}+\dfrac{\log n}{\log m}\),取 \(m=\log n\) 即得。


看到的神秘东西:一种十分有趣的不构造确定性实例的构造性证明。

证明如下命题:存在无理数的无理数次幂是有理数。

证明:构造实数 \(p=(\sqrt 2)^{\sqrt 2}\)(用后来的一些结论可以知道它是超越的):

  1. 假设它是有理数,则得证。
  2. 假设它是无理数,则 \(p^{\sqrt 2}=(\sqrt 2)^2=2\),是有理数。由此得证。

于是我们在没有确定 \(p\) 是否是有理数的情况下构造性证明了该命题。

还有别的应用吗?我没见过。


一个“又分析又数论”而且十分魔幻的题:设 \(P(n)\)\(n\) 的最大质因子,证明对于几乎所有正整数 \(q\ge 2\) 和所有整数 \(p\),有

\[\left|e-\frac pq\right|\ge\frac 1{(P(q)+1)!} \]

成立。

先把魔幻的一步放在这里:设 \(S(n)\) 为最小的 \(k\) 满足 \(n|k!\),Erdos 说对于几乎所有 \(n\)\(S(n)=P(n)\)

然后就是如何科学地推导到这里。先证明一个结论:对任意整数 \(m\) 和正整数 \(n\)

\[\left|e-\frac m{n!}\right|>\frac 1{(n+1)!} \]

成立。

感觉挺分析的一个证明:构造区间套 \(I_1,I_2,\cdots\),满足

\[I_n=[\sum_{i=0}^n\frac 1{i!},\frac 1{n!}+\sum_{i=0}^n\frac 1{i!}] \]

于是对于任意 \(n\),只需要考虑 \(\frac m{n!}\)\(I_n\) 左端点的情况,由于 \(I\) 收敛到 \(e\),则显然成立。

于是代入 \(m=\dfrac{pS(q)!}q,n=S(q)\),则立即得到上式。

upd:找到了论文 https://arxiv.org/abs/0704.1282 ,证了个 \(e\) 的无理性。


一道送温暖小题,听说是高联的,但是定位大概和 OI 科技题类似。都挺显然的,就放出来给看一下,不写过程了。


\[\frac a{b+c}+\frac b{a+c}+\frac c{a+b}=4 \]

的最小正整数解。

最早看见这个东西说来惭愧是寒假的时候看见刘汝佳的 WC 课件。很多人知道这玩意的解是什么。不知道的可以手算一下) 我把答案放到下边一行 \(\LaTeX\) 注释里边。

\[答案 %a=154476802108746166441951315019919837485664325669565431700026634898253202035277999 %b=36875131794129999827197811565225474825492979968971970996283137471637224634055579 %c=4373612677928697257861252602371390152816537558161613618621437993378423467772036 \]

具体计算过程确实是椭圆曲线。然而刘汝佳给的 Quora 链接没梯子貌似上不去。

贺个简要过程:大体是先通分成 \(a^3+b^3+c^3-3(a^2b+ab^2+a^2c+ac^2+b^2c+bc^2)-5abs=0\) 然后换个元得到 \(y^2=x^3+109x^2+224x\) ,然后找到一个有理点 \((-100,260)\) 然后一直迭代到:

\[x=-\frac{66202368404229585264842409883878874707453676645038225}{13514400292716288512070907945002943352692578000406921} \]

就得解了。以后找时间看 GTM106。


赶紧去 tm 做 NOI 题。题还没改完呢。

posted @ 2023-07-07 16:43  gtm1514  阅读(41)  评论(0编辑  收藏  举报