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求助 阶乘相关

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求所有正整数解


IP属地:广东1楼2022-07-19 17:58回复
    (x+1)!*x!=(x+1)*(x!)^2
    右边y!是y到1连续自然数的乘积,而(x!)^2是x到1的乘积,而且每个自然数都要出现两次,只有x=1才可能有与y!有因数对等的机会,那就是:
    (1+1)!*1!
    因此y=2


    IP属地:湖南2楼2022-07-19 18:15
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      用计算机暴力算了一下,1000以内只有两组解,1,2与6,10。本来我以为只有1,2一个解,后来发现证不出来,数论还是太薄弱了。下面是原来的思路,可能对问题的解决有所帮助:
      容易知道x=1,y=2是一个解。
      接下来考虑x≥2时的解:
      注意到左边可以拆成(x+1)(x!)²,由于x≥2,故必有不超过x的一系列素数,设不超过x的最大素数为a,根据伯特兰-切比雪夫定理可知x<2a(否则一定可以找到比a更大且比x小的素数),于是方程左边因数分解后a的幂次恰好为2,于是右边分解后a的幂也为2。根据阶乘的特点,不难知道需要满足y≥2a才能满足y!拥有因子a²。设a和2a之间最小的素数为b,则由y≥2a>b知右边y!一定包含了素因子b,于是左边也存在素因子b。根据前设,a是不超过x的最大素数,而素数b>a,故素数b>x,于是有2≤a≤x<b<2a≤y(总的思路其实就是找离x最近的两个素数)。显然(x!)²不含因子b,而又显然x+1<2x<2b<b²,于是左边因数分解对b的幂只能为1,并且只能是x+1=b。于是,x一定是偶数(验证可以排除2),而a为素数,和x必不相等,大小关系可以加强为a<x=b-1<b<2a≤y。此外还可以推出b是a和2a之间的唯一素数,且y<2b,因为如果有比b更大的素数p,右边能整除p,但左边无法整除p,而y≥2b时根据伯特兰-切比雪夫定理又可以找到这样的素数p。当然,a=5,x=6,b=7,y=10恰好是一组满足这个性质的一个例子。
      总结一下,如果有其他解,则x+1一定是素数b,记比b小的最大素数为a,则y一定在[2a, 2b)内。


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2022-07-20 00:55
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        我用庸俗的方式来推6/10
        (x+1)*(x!)^2=y!
        对比上式因数,将y!的一个x!相约分得:
        y*(y-1)*(y-2)……(x+2)*(x+1)
        再将左边的(x+1)约去就是y*(y-1)*(y-2)……(x+2)
        要使得上式恰好等于x!
        x+2>x,故必有y>x
        俩连乘相等,而起数大的x+2连乘,其数据个数必小于x!


        IP属地:湖南4楼2022-07-20 10:30
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          最小的x!是3!,起于x+2的连乘必有3和2的倍数,因此连乘的个数至少都是3个。
          对于3!找不到对等的3数连乘,因为3!也个数相同的连数,显然总大于3!
          对于4!,显然包含8的倍数,x+2的连乘不是包含8的因数,否则连乘的个数至少都是4个——但与3!的分析同理,4个对4个,永远是个不等式!
          但包含8的三数连乘怎么都不会等于4!,因为4!除了8只剩下3
          扩大到5!就意味着起于x+2的3数连乘必有5和8的倍数,对于5的倍数最小的就是5和10,三数仅剩下10*9*8,但5!不包含9的倍数,得扩大到6!:
          经试算,正好有10*9*8=6!


          IP属地:湖南5楼2022-07-20 10:41
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            https://math.stackexchange.com/questions/150192/solutions-of-pq-r?noredirect=1&lq=1


            IP属地:浙江来自Android客户端6楼2022-07-21 01:18
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              https://math.stackexchange.com/questions/479985/solutions-for-x-y-y1


              IP属地:浙江来自Android客户端7楼2022-07-21 01:18
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                用2的幂看比较显然,但是放缩用的方法比较笨(就是知道肯定大,但是具体还挺麻烦的),p2是证出x<128后快速筛选放缩至x小于等于6



                IP属地:美国来自Android客户端8楼2022-07-21 03:35
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