高中数学竞赛高斯函数(2)

2021-02-21 08:58

例10、若实数x满足[x

100

19100

] [x

20100

] [x

91100

] 546,求[100x]的值。

例11、计算和式 [

n 1

23n101

]的值。

6、 格点问题

平面区域内的格点计数问题,往往与[x]有关,而且通过格点计数,还可以证明一些恒等式。

n

n

例12、设n N,n

2,求证:

k 2

[log

k 2

k

n].

证明:构造平面区域D={(x,y)yx n,x 2,y 2},并考虑D中整点的个数:

(1) 如果一列一列的数,x=2

时有个,x

3时有个,…,x

n时有个,

n

故共有 个。

k 2

(2) 如果一行一行的数,y 2时有[log2n]个,y 3时有[log3n]个,…,y n时有

n

[lognn]个,故共有 [logkn]个。

k 2

综合(1)、(2),问题获证。

一般地,设函数y f(x)在[a,b]上连续且非负,则表示平面区域a x b,0 y f(x)的格点数。

特别地,有

(ⅰ)位于三角形:y ax b 0,c x d内的格点个数等于数)。

(ⅱ)设p,q为正奇数,(p,q)

1矩,形域(0,

q2] (0,

p2

]内的格点数等于

a t b

[f(t)](t为[a,b]内的整数)

0 x d

[ax b](x为整

0 x

[

q2

pq

x]

0 y

2

[

p2

qp

y]

p 1q 1

。 22

(ⅲ)r 0,圆域x y

r内的格点个数等于1 4[r] 8

22

0 x 。

2

(ⅳ)n 0,区域:x 0,y 0,xy

n内的格点个数等于2

0 xn2

[] 。 x


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