# P171: 寻找数字平方和为平方数的数

对于正整数 n, 记 f(n) 为 n(十进制表示下)的各位数的平方和, 例如

f(3) = 3^2 = 9, f(25) = 2^2 + 5^2 = 4 + 25 = 29, f(442) = 4^2 + 4^2 + 2^2 = 16 + 16 + 4 = 36

找出所有满足 0 < n < 10^20, 且各位数字平方和为平方数的数 n, 求出它们的和的最后九位数字.

# P172: 关于有少量重复数字的数的研究

有多少个18位数n(不考虑前导零)满足在n中没有一个数字出现超过三次?

# 173 使用最多一百万块地砖能拼出多少种不同的“空心”方形基板?

我们定义一个方形基板为一个拥有方形外框,中间有一个方形的“洞”且在水平和竖直方向上均对称的图形。例如,使用恰好32块方形地砖,我们可以拼成两种不同的方形基板: 使用最多一百块地砖,我们能够拼出41种不同的方形基板。

使用最多一百万块地砖,能够拼出多少种不同的方形基板?

# 174 能组成一种、两种、三种……不同方形基板的地砖数计数

我们定义一个方形基板为一个拥有方形外框,中间有一个方形的“洞”且在水平和竖直方向上均对称的图形。

用八块地砖我们只能拼出一种方形基板:一个3x3的方格,正中间有一个1x1的洞。然而,用32块地砖,我们能够拼出两种不同的方形基板。 如果用t代表使用的地砖数,我们称t = 8是L(1)型的,而t = 32是L(2)型的。

记N(n)为满足t ⩽ 1000000且为L(n)型的t的个数;例如,N(15) = 832。

对于1 ⩽ n ⩽ 10,求∑ N(n)。

# P175: 与幂和表示有关的分数

记f(0)=1,f(n)为将n写成2的幂次的和且任意幂次出现不超过两次的方式数。

例如,f(10)=5,因为10恰好有5种不同的表示方式: 10=8+2=8+1+1=4+4+2=4+2+2+1+1=4+4+1+1

对于任意分数p/q(其中整数p>0,整数q>0),我们都能找到至少一个整数n,使得f(n)/f(n−1)=p/q。

例如,使得f(n)/f(n−1)=13/17的最小的n是241。

241的二进制表示为11110001。

从左往右读这个二进制串我们得到4个1,3个0,再1个1。因此,我们称数字串4,3,1是241的简式二进制表示。

找出满足下式的最小的n的简式二进制表示: f(n)/f(n−1)=123456789/987654321.

你的答案应当用半角逗号“,”隔开各个整数,且没有任何空格。

# 176 拥有等长直角边的直角三角形**

如下四个直角三角形,三边长分别为(9,12,15),(12,16,20),(5,12,13)和(12,35,37),均有一条直角边长为12。可以证明不存在其它整数边长直角三角形拥有一条长为12的直角边。

找出使得恰好有47547个不同的整数边长直角三角形拥有该长度直角边的最小整数。

# 177 整数角度四边形

ABCD是一个凸四边形,对角线为AC和BD。在四边形的每个顶点,对角线和相邻的两条边各构成一个角,总共构成八个这样的角。 例如,在顶点A的两个角分别为角CAD和角CAB。

当一个四边形的所有八个角均为整数角度时,我们称其为“整数角度四边形”。一个整数角度四边形的例子是正方形,它的八个角都是45°。另一个例子是DAC = 20°, BAC = 60°, ABD = 50°, CBD = 30°, BCA = 40°, DCA = 30°, CDB = 80°, ADB = 50°。

不考虑相似,整数角度四边形的总数是多少?

注意:在你的计算中,你可以假定一个角的的角度为整数,如果它与一个整数值的误差在10-9以内。

# 178 台阶数

考虑整数45656。 可以看出45656的每一对相邻数字之间都差1。 这种任意一对相邻数字之间都差1的数称为台阶数。 一个全数字数包含有0到9这10个数字至少各一次。

在小于1040的数中,有多少个全数字台阶数?

# 179 连续拥有同样数目正约数的数

求满足1 < n < 107且n和n + 1拥有同样数目正约数的整数n的数目。例如,14有4个正约数1, 2, 7, 14,而15也有4个正约数1, 3, 5, 15。

# 180 有三个自变量的函数的有理零点

对于任意整数n,考虑这三个函数

f1,n(x,y,z) = xn+1 + yn+1 − zn+1 f2,n(x,y,z) = (xy + yz + zx)(xn-1 + yn-1 − zn-1) f3,n(x,y,z) = xyz(xn-2 + yn-2 − zn-2)

以及它们的组合

fn(x,y,z) = f1,n(x,y,z) + f2,n(x,y,z) − f3,n(x,y,z)

我们称(x,y,z)为k阶黄金三元组,如果x,y和z都是形如a / b的有理数,其中 0 < a < b ⩽ k,且(至少)存在一个整数n使得 fn(x,y,z) = 0。

令s(x,y,z) = x + y + z。 对于所有不同的35阶黄金三元组(x,y,z),s(x,y,z)的和记为t = u / v。 所有的s(x,y,z)以及t都是最简分数。

求u + v。