苏五震与苏六坎兄弟俩,苏七离与苏八兑姐妹俩,四人围坐在院中石桌旁,桌上摊开一叠写满数字的稿纸。天色微凉,晚风拂过,苏五震率先开口:“今日我们讨论一个有趣的问题:四次根号24010001到40960000之间的整数,哪些是完全四次方数?”
苏六坎推了推眼镜,认真道:“首先得明确,四次根号下某个数是整数,意味着这个数本身是一个整数的四次方。也就是说,我们要找所有整数 n ,使得 n^4 落在区间 [24010001, 40960000] 内。”
苏七离点头:“那我们先估算一下这个区间的四次根范围。”她拿起笔,在纸上写下:
“先算 sqrt[4]{24010001} 和 sqrt[4]{40960000} 。”
苏八兑凑过来:“40960000看起来很眼熟……是不是和16有关?”
苏六坎眼睛一亮:“对!因为 16^4 = (2^4)^4 = 2^{16} = 65536 ,不对,太小了。等等,我们算错了。”
苏五震笑道:“别急,我们一步步来。先算 10^4 = 10000 , 20^4 = 160000 , 30^4 = 810000 , 40^4 = 2560000 , 50^4 = 6250000 , 60^4 = 12960000 , 70^4 = 24010000 , 80^4 = 40960000 。”
苏七离惊讶:“70的四次方正好是24010000,而80的四次方是40960000!”
苏六坎立刻接话:“所以 70^4 = 24010000 ,但我们的区间是从24010001开始,比它大1,因此70的四次方不包含。而 80^4 = 40960000 ,是上限,包含在内。”
苏八兑追问:“整数 n ,使得 n^4 in [24010001, 40960000] ,也就是 n 从71到80之间的整数,对吗?”
- 71^4 = (71^2)^2 = 5041^2 = 25411681
- 72^4 = (5184)^2 = 26873856
- 73^4 = (5329)^2 = 28398241
- 74^4 = (5476)^2 = 29986576
- 75^4 = (5625)^2 = 31640625
- 76^4 = (5776)^2 = 33362176
- 77^4 = (5929)^2 = 35153041
- 78^4 = (6084)^2 = 37015056
- 79^4 = (6241)^2 = 38950081
- 80^4 = 40960000
苏五震补充:“有趣的是,70^4 = 24010000,刚好比下限小1;80^4 = 40960000,正好是上限。这说明这个区间是精心设计的,边界都是整数的四次方。”
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第15章 四次根号2401万1~4096万