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考古学家的困境

原文链接:http://www.mydrs.org/program/list.asp?id=301

[问题描述]
  对于给定的正整数N,判断是否存在正整数E,使的前若干位与N相同,且N的长度小于的长度的一半。若存在,求出最小的E。
[分析]
  我们先证明"no power of 2"是不会出现的。
引理  
  如果a是无理数,那么对任意的e>0和b,存在无穷多的整数m, n使得 。该结论可由"丢番图逼近论"证明得到.

证明  
  由引理,
       
满足该式的m, n无穷多.
  得到
       
  化简得
      
  于是
      
  这里开头就是N.
  证毕.
  受上面证明过程的启发,我们得到了这题的如下解法:

  设N的位数为L,则
  因为满足要求的E总存在,可设
  所以
  设
  于是
  要使整数E存在,必须
  所以我们从L开始枚举K,直到 .于是所求的
[说明]
  该题这样在理论上是可解的,但实际上受编程语言的精度限制,并不是总能求得解。所以也可以枚举E,但高精度计算时只要算前若干位就够了。这点留给各位继续思考。


作者:李翼
来源:福建师大附中
时间:2001-12-21

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