使相邻的两个数的和是完全平方數n最小是多少?
1到n这n个正整数排列成一排使相邻的两个数的和是完全平方数,n最小是多少全部
当然,这题得假定n>1不然没有意义。那么这些正整数里一定有2全部
很直观地就能知道,2至少要和7排在一起怎么才能使求和得到完全平方数9(2 2是不合题意的)所以n≥7。
首先假萣和2相加得到完全平方数的只有7。
此时n<14。另外显然2必须在这一排数的某一端。就把这个位置记为一号位那么这时候7必须在二号位。
比7大的完全平方数是9、16、25等但9-7=2已经用过了;而25-7=18>14,是不满足我们之前做的n<14这个假设的
所以三号位必须是16-7=9。
同理继续推算四号位:仳9大的完全平方数是16和25。但7用过了;而25-9=16也不满足n<14这个假设从而四号位不可能放入任何数字。这个排列是不可能的
由这一段推导可知,n≥14
现在再看n=14的情况。此时25-9=16仍然大于14,所以9只能和7相邻;同理可以验证8只能和1相邻;10只能和6相邻。
显然可以直观地知道某个数字呮和一个其他数字相邻时,这个某数字必须在排列的端部
现在8、9、10三个数字都必须在端部,但显然一个排列只有两个端部所以n=14时,这個排列仍然无法完成
继续增大n到n=15。此时10可以同时与6和15配对了;而8仍然只能和1相邻,9仍然只能和7相邻
看起来这个排列有可行性了,且寫出来可能是81,。,79(或者倒过来,区别不大)
两头继续向里推进。1的配对除了8还有3和15暂时确定不了;但7的配对除了9还有2,18鉯上是不可行的所以目前排列可以写成8,1。
。
2,79
2的配对除了7仅剩14;14的配对除了2仅剩11;依次向里类推,最终可以得到排列为
81,1510,63,1312,45,1114,27,9
综上我们证明了n≤14时,排列无法完成;而n=15时排列可以完成
所以n的最小值就是15