cloudater 发表于 2024-2-18 16:06

自然数 a,b,c 满足 a>b>c>1,ac=b^2,a+b+c=111,满足条件的数组 (a,b,c) 有几个?

不好意思,我又来麻烦各位了。

我小朋友做题,遇见如下题目,完全没有思路。请问,怎么解呢?

自然数a,b,c满足a>b>c>1,ac=b^2, 且a+b+c=111,则满足条件的数组(a,b,c)有几个?

我实在没办法,写了个脚本跑出来,就一个结果:

a: 48, b: 36, c: 27

麻烦各位了。

uk702 发表于 2024-2-18 17:11

如此这般?

Treenewbee 发表于 2024-2-18 17:29

采用瞪眼法可注意到(100,10,1)也是一组解

Treenewbee 发表于 2024-2-18 17:36

abc等比数列。 \

lihp2020 发表于 2024-2-18 17:42

1
范围控制简单缩减
1<c<37
2
111=3*37
要么c=N^2===>4,9,25,36
要么C =3*N^2 ===>12,27
3
6选1代入验证

uk702 发表于 2024-2-18 17:54

本帖最后由 uk702 于 2024-2-18 18:05 编辑

由 a>b>c>1,知 c < 37。同样设公比为 p/q,于是有 \( 111q^2= c(q^2 + pq +p^2) \),
而 \( q^2 + pq +p^2, q^2 \) 互素
∴\( q^2 | c \),即 c 有平方因子,
case 1: q = 1, 且 \( c | 111 q^2 \),∴ c=1, 3
case 2: q = 2,且 \( c| 111 q^2 \)和 \( q^2 | c \),∴ c=4, 12,
case 3: q = 3 且 \( c| 111 q^2 \)和 \( q^2 | c \),∴ c= 9,27
case 4: q = 4 且 \( c| 111 q^2 \)和 \( q^2 | c \),∴ c= 16
case 5: q =5 ,由于 q^2 | c ,∴ c = 25
case 6: q =6 ,由于 q^2 | c ,∴ c = 36
case 7: q>6,这时 c> 36,无解

再逐个验证。

----

参照 #5,由 \( q^2 | c \)及 \( c | 111q^2 \implies c=q^2 或 c=3q^2 或 c=37q^2 或 c=111q^2\) ,后两者必然导致 c>=37,
∴ 只有两种可能 \( c= q^2 \) 或 \( c = 3q^2 \)

波斯猫猫 发表于 2024-2-18 23:21

本帖最后由 波斯猫猫 于 2024-2-19 13:15 编辑

题:自然数 a,b,c 满足 a>b>c>1,ac=b^2,a+b+c=111,满足条件的数组 (a,b,c) 有几个?

思路:由条件有,a^2+c^2=(111-b)^2-2ac=(111-b)^2-2b^2>2ac=2b^2,

即(111-b)^2-4b^2>0。解得b<37。

令b=37-r,c=37-r-e,则a=37+2r+e (r,e∈N+,r<37)。

又由ac=b^2有(37+2r+e)(37-r-e)=(37-r)^2,即3r(37-r-e)=e^2。

(1)若e^2=3r,则37-r-e=1,即c=1。这与c>1不合。

(2)若e含3r,令e=3rm (m∈N+),则37-r-3rm=3rm^2,或r(3m^2+3m+1)=37。

从而r=1,且m=3或e=9。故a=48,b=36,c=27。

cloudater 发表于 2024-2-20 15:01

Treenewbee 发表于 2024-2-18 17:36
abc等比数列。 \

有道理!这点我家小朋友没想到。这个思路我回家让她试试看。

感谢啊!

cloudater 发表于 2024-2-20 15:03

Treenewbee 发表于 2024-2-18 17:29
采用瞪眼法可注意到(100,10,1)也是一组解

大于1,不符合题目了。

cloudater 发表于 2024-2-20 15:26

波斯猫猫 发表于 2024-2-18 23:21
题:自然数 a,b,c 满足 a>b>c>1,ac=b^2,a+b+c=111,满足条件的数组 (a,b,c) 有几个?

思路:由条件 ...

感谢。这个思路很清晰了。我先不告诉小朋友。先用等比这个思路来做。
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