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$s(n^x)$ no es un cuadrado perfecto para todas las $x$

¿Existe un $n$ tal que $s(n^x)$ no es un cuadrado perfecto para todos los enteros positivos $x$ donde $s(m)$ denota la suma de los dígitos de un número entero positivo $m$?

Si $n = 5$, por ejemplo, entonces tome $x = 8$ conseguir $5^8 = 390625$, lo que ha suma de dígitos $25 = 5^2$.

Si $n = 6$, tome $x = 2$ conseguir $6^2 = 36$, lo que ha suma de dígitos $9 = 3^2$.

Si $n = 7$, tome $x = 7$ conseguir $7^7 = 823543$, lo que ha suma de dígitos $25 = 5^2$.

Para $n = 19$, tome $x = 15$ conseguir $19^{15} = 15181127029874798299$, lo que ha suma de dígitos $100 = 10^2$.

¿Cómo podemos encontrar una $n$ o demostrar que no existe ninguno?

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Shabaz Puntos 403

Aquí es un muy handwavy argumento de que no existe ninguno. Hay $9 \cdot 10^{k-1}$ números con $k$ dígitos, de los cuales, $\sqrt{10^k}-\sqrt{10^{k-1}}=10^{\frac k2}-10^{\frac{k-1}2}=(\sqrt{10}-1)10^{\frac{k-1}2}$ son cuadrados. Nos imaginamos que los números de interés, en forma aleatoria, plazas o no, por lo que un $k$ número de dígitos tiene probabilidad de $\frac {\sqrt{10}-1}910^{-\frac{k-1}2}$ de ser un cuadrado.

$n^m$ $m \log_{10}n$ dígitos y el promedio de los dígitos es $4.5$, por lo que la suma de dígitos es acerca de $4.5m\log_{10}n$, lo que ha $\log_{10}(4.5m\log_{10}n)=\log_{10}m+c$ dígitos para un adecuado $c$. La probabilidad de la suma de dígitos a ser cuadrado es, a continuación,$\frac{\sqrt{10}-1}9\cdot 10^{-\frac {\log_{10}m+c}2}=\frac{\sqrt{10}-1}9\cdot10^{-\frac c2}\cdot m^{-\frac 12}$. La suma de estos como $m$ $1$ $\infty$diverge, por lo que esperamos infinitamente muchos casos en los que la suma de los dígitos de $n^m$ es un cuadrado.

Por supuesto, alguien podría encontrar un número donde hay un patrón recurrente para hacer la suma de los dígitos rectangulares. Las plazas $\bmod 9$ $0,1,4,7$ así que si hubo una serie que podría probar el dígito de las sumas de las potencias son siempre algo más que tendría una respuesta. Por ejemplo, el dígito sumas de $10^m$ siempre $1$. En estos casos $1$ es un cuadrado, así que esto no es un problema.

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Faiz Puntos 1660

No una respuesta, pero en la siguiente tabla muestra que hay no hay contraejemplos hasta que $3\ 686\ 021$. Muestra los números para que el exponente necesario es mayor que para los números anteriores.

1   1
2   2
5   8
8   12
19   15
32   22
37   94
47   158
146   160
362   272
812   776
842   1090
7814   1622
64961   2390
65681   2752
258935   3432
545993   3442
1224485   4902
2107598   5016
3686021   6862

Puesto que el digitsum crece relativamente despacio, esperar (de acuerdo con argumento heurístico de Ross) que el digitsum será una plaza para cada $n$, pero una prueba probablemente estará fuera de alcance.

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