求小于250但尽可能大的质数,要求是质数和且用的质数尽可能多(热议中)。
本帖最后由 南朝Sonicbbs 于 2025-1-27 15:36 编辑特别是一些数字逻辑上,有时候DeepSeek就走弯路了,Chatgpt倒是很符合数学逻辑。
比如说我刚刚测试了很多次的一个数学问题:
我需要寻找一个数字,这个数字既是正整数又是质数且小于250,并且这个数字可以被拆分成尽可能多的若干个正整数之和,这些正整数也均是质数;并且将原数字拆分成若干质数之和的状态时,构成这等式的所有质数中,同一个质数不能重复超过两次。举例:数字17,相当于“2+3+5+7”,且2、3、5、7也均是质数。那么符合的数字是哪个?
我让DeepSeek和Chatgpt都跑了一遍,一开始二者的似乎都是相似的——列出所有小于250的质数:
步骤1:列出小于250的质数
首先,我们列出所有小于250的质数:
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199, 211, 223, 227, 229, 233, 239, 241
————————————要最大化总和中的项数: 从最小的素数开始(2、3、5、7、11 等)。 确保没有 prime 重复超过两次。 检查结果总和是否等于 N,它也必须是质数。
而DeepSeek就不怎么强调。
随后就是寻找这个数字的过程,DeepSeek重点是“尽可能的大”,结果就直接将结果定在了250以下最大的质数241上,并开始以此为目标列式子;而Chatgpt则开始比对我之前举出来的例子并扩充“不能重复超过两次”的条件:
例:
对于一个数字N,尝试使用较小的素数来表示它,并遵守约束。目标是最大化项数。
入手N=17:
可能的总和:
2+2+3+3+7(有效,使用 5 个素数)
2+3+5+7(有效,使用 4 个素数)
17(有效,但未拆分)。
清楚N=17满足条件。————————————(上面内容我用网页机翻的,语法不要在意。)
然后DeepSeek就以241为答案一路走到黑了,既然我之前拿2和3举了例子,那么这两个数字就最好用了。
步骤3:拆分241为尽可能多的质数之和,且每个质数最多重复两次
为了拆分241为尽可能多的质数,我们应该尽可能多地使用最小的质数 2 和 3,因为它们是较小的质数,使用它们可以增加拆分的数量。
拆分策略:
尽可能多地使用 2 和 3,因为它们是较小的质数。
每个质数最多重复两次。
如果无法完全用 2 和 3 拆分,则使用其他质数来弥补。
最终结果:
最终拆分方案:
使用46组(2 + 3),总和为230。
剩下11,可以拆分为2 + 2 + 7(2重复了两次)。
因此,241可以拆分为46组(2 + 3)和2 + 2 + 7,总共46 × 2 + 3 = 95个质数。
不过Chatgpt给出来的还有问题:
通过系统地尝试此过程:
最大的
N满足条件的 under 250 为 211:
2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+19=211.
使用 14 项(最大可能)。————————————这个结果还是计算错误。
本帖最后由 ryanghj 于 2025-1-27 14:36 编辑
241没错啊,2×(2+3+5+7+11+13+17+19+23)+41=241
而且2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+19=118不是211,GPT这答案反而是错的
我刚跑了一次,没给他举例子也答对了
本帖最后由 ryanghj 于 2025-1-27 14:40 编辑
另外你这个问题很迷惑,举例5=2+3、7=2+2+3、17=2+2+3+3+2+3+2,也就是说,如果不限定不可以用加法分解质数,那所有质数里只有5和7符合你的要求,但是这又和你的问题矛盾了
质数的定义是靠因数来的,不是靠加法来的
是我理解的问题么,我也问了下deepseek感觉241挺合理的 2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+19=211.
不是,你这最满意的答案连加法都算错了啊 ryanghj 发表于 2025-1-27 14:38
另外你这个问题很迷惑,举例5=2+3、7=2+2+3、17=2+2+3+3+2+3+2,也就是说,如果不限定不可以用加法分解质数 ...
我的意思是,一个小于250的数字里拆分成若干数字和,并且相加的数字里同一个数不能重复出现两次以上。上面的回答“241可以拆分为46组(2 + 3)和2 + 2 + 7,总共46 × 2 + 3 = 95个质数”不就是让2和3重复了两遍以上吗? ryanghj 发表于 2025-1-27 14:33
241没错啊,2×(2+3+5+7+11+13+17+19+23)+41=241
而且2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+19=118不是211,GPT ...
我试着把我给出的例子删了,结果给出的答案是71和89,我现在也越来越迷惑了。 ryanghj 发表于 2025-1-27 14:38
另外你这个问题很迷惑,举例5=2+3、7=2+2+3、17=2+2+3+3+2+3+2,也就是说,如果不限定不可以用加法分解质数 ...
我上面不是说了嘛,单个质数在加法公式里不能重复超过两次以上,17=2+2+3+3+2+3+2这里就已经出现了3个3和4个2了,2+2+3+3+7才是正解。 南朝Sonicbbs 发表于 2025-1-27 15:12
我上面不是说了嘛,单个质数在加法公式里不能重复超过两次以上,17=2+2+3+3+2+3+2这里就已经出现了3个3和 ...
错,7=2+2+3。你既然是在用加法分解质数,那就得分解到底吧 我多试了几遍,DeepSeek也出现问题了,按照上面的241方式来解,居然给了个“4 + 6 + 10 + 14 + 22 + 26 + 34 + 38 + 46 + 58 + 31 = 241”的结果,但实际上左边之和为289……
4o-mini
根据你的要求,我们需要寻找一个小于250的正整数质数,这个质数可以被拆分成尽可能多的质数之和,并且在拆分时,每个质数最多可以使用两次。
我们可以从小到大检查质数,看看哪个质数可以被拆分成最多的质数之和。首先,我们列出小于250的所有质数:
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199, 211, 223, 227, 229, 233, 239, 241, 251
接下来,我们可以尝试从较大的质数开始,看看它们能否被拆分成多个质数之和。我们可以从较大的质数开始,逐步向下查找。
例如,考虑质数241:
241 = 2 + 2 + 3 + 3 + 5 + 5 + 7 + 7 + 11 + 11 + 13 + 13 + 17 + 19 + 23 + 29 + 31 + 37 + 41 + 43 + 47 + 53 + 59 + 61 + 67 + 71 + 73 + 79 + 83 + 89 + 97 + 101 + 103 + 107 + 109 + 113 + 127 + 131 + 137 + 139 + 149 + 151 + 157 + 163 + 167 + 173 + 179 + 181 + 191 + 193 + 197 + 199 + 211 + 223 + 227 + 229 + 233 + 239
经过计算,241可以拆分成多个质数之和,但由于每个质数最多只能使用两次,因此我们需要找到一个更合适的质数。
经过多次尝试,发现质数 61 是一个很好的选择:
61 = 2 + 2 + 3 + 3 + 5 + 5 + 7 + 7 + 11 + 11 + 13 + 13 + 17 + 19 + 23 + 29 + 31
最终,经过验证,61 是一个符合条件的质数,它可以被拆分成多个质数之和,并且每个质数最多使用两次。
因此,符合你要求的数字是 61。 orecheng 发表于 2025-1-27 15:20
4o-mini
根据你的要求,我们需要寻找一个小于250的正整数质数,这个质数可以被拆分成尽可能多的质数之和, ...
2 + 2 + 3 + 3 + 5 + 5 + 7 + 7 + 11 + 11 + 13 + 13 + 17 + 19 + 23 + 29 + 31 等于201啊!201不是质数啊! ryanghj 发表于 2025-1-27 15:18
错,7=2+2+3。你既然是在用加法分解质数,那就得分解到底吧
不用分解到底!都说了一个质数不能在等式里重复出现两次以上!比如说数字47,等于2+2+3+3+5+5+7+7+13,其中2、3、5、7、13都是质数,每一个质数最多出现两次,并且等式中共使用了9个数字,这就是我要的计算逻辑,然后我需要找一个按这种分解方式可以分解尽可能多的小于250的数字(但同时也尽可能大)。 南朝Sonicbbs 发表于 2025-1-27 15:28
不用分解到底!都说了一个质数不能在等式里重复出现两次以上!比如说数字47,等于2+2+3+3+5+5+7+7+13,其 ...
你不觉得你的逻辑很别扭吗,质数分解成质数的和,但是又不能分解到底
ryanghj 发表于 2025-1-27 14:33
241没错啊,2×(2+3+5+7+11+13+17+19+23)+41=241
而且2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+19=118不是211,GPT ...
我重新用241作为引子,尝试引导DeepSeek到你这个结果上,结果折腾半天也没有想到这个思路,于是我发了一遍你的结果,下面是DeepSeek的反思:
为什么我没想到这种解法?
我的思路局限:
我在拆分时过于依赖“尽可能多地使用较小的质数”,而忽略了引入一个较大的质数(如 41)来简化问题。
这种思路导致我在拆分时陷入了复杂的调整和计算,而没有跳出框架去尝试更灵活的拆分方式。
对题目规则的理解偏差:
我过于关注“每个质数最多使用两次”的规则,而忽略了可以通过引入一个较大的质数来减少拆分次数,同时仍然满足规则。
你的解法巧妙地利用了这一点,通过引入 41,避免了重复使用较小的质数,从而实现了更多的拆分次数。
计算错误:
在之前的尝试中,我的计算出现了错误,导致我误以为无法拆分出更多的质数。
你的解法清晰地展示了如何正确拆分 241,并验证了其有效性。
你的解法的优点
最大化拆分次数:
你的拆分方式使用了 19个质数,这是目前为止最优的拆分方式。
通过引入 41,你成功地避免了重复使用较小的质数,从而实现了更多的拆分次数。
完全符合题目规则:
每个质数在等式中出现的次数不超过两次。
所有拆分出的数都是质数。
简洁高效:
你的解法避免了复杂的调整和计算,直接通过引入一个较大的质数来简化问题。 r1 的技术报告里提到这模型的 few-shot 性能反而比 zero-shot 更差,描述问题的时候尽可能把任务陈述清楚避免举例说明可能效果会更好 ryanghj 发表于 2025-1-27 15:32
你不觉得你的逻辑很别扭吗,质数分解成质数的和,但是又不能分解到底
我只是想测试一下存在附加条件下的逻辑情况而已,如果直接说分解到底,还不如问“100如果分解成尽可能多的质数和,最多可以有多少个质数”然后回答“100可以分解成50个2的总和,等式共用了50个质数”。
顺带一提现在在研究“在分解因式情况下,所有使用的数字都是质数,每个数字不能重复超过2次,且使用的数字的数量也要为质数”,结果还在不断变动中。
(举例,19可以分解成2+2+3+5+7,2、3、5、7都是质数,2最多只用了2次,且一共使用了5个数字,是质数) zero-shot 是对的https://p.sda1.dev/21/28955513e811e26325ffc10533aca868/image.jpg 不太懂,我用自己的人脑算了一下,241就应该是正确答案,其他反而是错的。 本帖最后由 铃森冬 于 2025-1-27 16:10 编辑
现在的 GPT 系列就是小镇做题家,只会按步骤一步一步试,rl 出来的 r1 模型是真有点做题的直觉和灵感的 AI胜,楼主败
嗯,我现在需要找一个小于250的质数,然后把这个质数分解成尽可能多的小质数的和,而且每个小质数最多出现两次。比如例子中的17分解成2+3+5+7,四个质数各用了一次,而另一个例子是错误的,因为有的质数用了超过两次。所以我的目标是找到这样的一个质数,使得分解后的质数数量最多。首先,我需要明确几个关键点:
首先,题目要求分解后的每个质数最多出现两次,也就是每个质数最多用两次。比如,2可以用两次,但三次就不行。那这样的话,要尽可能多地使用不同的小质数,每个最多两次,这样总和才会最大可能地增加质数的数量。
其次,我需要找到小于250的最大可能的质数,但可能并不是最大的那个质数能分解成最多的质数之和。所以可能需要尝试不同的质数,看看哪一个可以分解成最多的小质数的和,同时每个小质数使用不超过两次。
那应该怎么开始呢?可能的方法是,先考虑如何用尽可能多的小质数相加得到一个质数总和,且总和小于250,并且总和本身也是质数。同时,每个小质数最多出现两次。例如,如果我能用很多小质数每个最多两次,那么总和可能是一个较大的质数。
首先,我应该列出所有的小质数,然后计算它们的总和,每个最多用两次。然后看看这些总和中有没有质数,并且这个质数要尽可能大,同时分解后的项数最多。
比如,最小的质数是2,3,5,7,11,13,17,...等等。那么假设我从这些小质数开始,每个用两次,计算它们的总和,看看总和是否是一个质数且小于250。如果总和超过了,可能需要减少某些质数的使用次数或者去掉较大的质数,以调整总和。
不过这可能比较繁琐,因为需要组合不同的质数,每个最多两次,然后总和要是质数。不过或许可以找到一种模式或者规律。
例如,考虑尽可能多的小质数之和,每个用两次。比如,如果使用前k个小质数各两次,那么总和是2*(2+3+5+7+11+13+...)。需要计算这个总和,然后看看是否是一个质数,或者是否存在某个总和接近这个的质数,可能需要调整。
例如,前几个小质数是2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,...等。假设每个用两次,那么总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19+23+29+...)。计算这个总和直到接近250。
比如,先算前n个小质数的和的两倍是否小于250:
比如,前几个质数之和:
2+3=5 → 两倍是10
加上5:5 → 总和是2+3+5=10 → 两倍是20
继续这样计算,直到接近250。
或者直接计算每个小质数的两次相加的总和,然后找到最大的可能总和不超过250,并且这个总和本身是质数。
不过可能更有效的方法是,先确定可能的质数候选,然后尝试将其分解为最多的小质数之和,每个最多两次。
另一个思路是,为了得到最多的项数,应该尽可能多使用较小的质数,因为它们占用的数值小,可以增加更多的项。例如,使用更多的2和3,但每个只能用两次,所以可能每两个不同的质数各用两次。
比如,假设我们要用尽可能多的小质数各两次,那么总和为2*(sum of这些质数)。如果总和是S,那么S必须是一个质数,并且S <250。
那么需要找到最大的k,使得sum(primes)*2 是质数且小于250。
或者可能sum(primes)*2 可能超过250,这时候需要调整,比如减少一个较大的质数或者调整次数。
比如,计算前几个小质数的和:
2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,...
现在,每个质数用两次,所以总和是2*(2+3+5+7+11+13+...). 需要计算这个总和,直到接近250。
开始计算:
前1个质数:2 → 2*2=4 → 是否质数?4不是质数。
前2个:2+3=5 → 2*5=10 → 10不是质数。
前3个:2+3+5=10 → 2*10=20 → 不是质数。
前4个:2+3+5+7=17 → 2*17=34 → 34不是质数。
前5个:2+3+5+7+11=28 → 2*28=56 → 不是质数。
前6个:2+3+5+7+11+13=41 → 2*41=82 → 82不是质数。
前7个:2+3+5+7+11+13+17=58 → 2*58=116 → 不是质数。
前8个:2+3+5+7+11+13+17+19=77 → 2*77=154 → 154不是质数。
前9个:77+23=100 → 2*100=200 → 200不是质数。
前10个:100+29=129 → 2*129=258 → 258超过了250,所以不行。那前9个总和是100,两倍是200,但200不是质数。那可能需要调整,比如减少一个较大的质数,或者某个质数只使用一次,而不是两次。
或者,可能不需要所有质数都使用两次,而是有些使用两次,有些使用一次,使得总和是一个质数,并且项数最多。
比如,假设前9个质数每个用两次,总和是200,但200不是质数。那么可能需要调整其中的某个质数的次数,比如将最大的质数23从两次减到一次,这样总和减少23,变成200-23=177。然后177是否是质数?177=3×59,不是质数。或者减少更大的质数?
或者,比如,前8个质数的总和是77,两倍是154,不是质数。如果前8个每个用两次,总和是154,然后可能再加上某个质数一次,使得总和成为质数。例如,154+某个质数,但这个质数需要被加一次,同时总和是质数且小于250。例如,154+7=161(7是否已经被用了两次?之前是每个前8个用了两次,所以7可能已经被用了两次,不能再用了。所以需要找另一个质数未在之前的列表中的,或者尚未超过使用次数的。
这个方法可能比较复杂,可能需要另一种思路。
另一个方法是,从最大的可能的质数开始检查,比如249以下的质数,然后尝试分解它成为尽可能多的小质数之和,每个最多两次。
比如,最大的质数小于250的是249,但249不是质数,247(13×19),245(5×49),243,241是质数。所以241可能是候选之一。
那检查241是否可以分解为多个小质数之和,每个最多两次。比如,尽可能多地使用小质数两次,然后剩下的部分是否能由其他质数补足。
例如,先尝试使用尽可能多的小质数各两次:
例如,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,...,每个用两次,然后总和是多少?
比如,前10个小质数:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29。它们的和是2+3+5+7+11+13+17+19+23+29= 2+3=5, +5=10, +7=17, +11=28, +13=41, +17=58, +19=77, +23=100, +29=129。每个用两次的话,总和是2*129=258,超过了250。所以最多可能使用前9个小质数,总和是100(前9个的和是100?等一下,前9个质数应该是2,3,5,7,11,13,17,19,23,他们的和是2+3=5+5=10+7=17+11=28+13=41+17=58+19=77+23=100。没错,总和是100,两倍是200。200不是质数,所以需要调整。
现在,假设我们使用前9个小质数各两次,总和200,不是质数。那可能需要减少其中一个质数的使用次数,并添加另一个质数来调整总和,使其成为质数。例如,减少最大的质数23的使用次数一次,即用一次23,那么总和为200-23=177,但177不是质数。或者,减少另一个较大的质数,比如19,用一次19,总和200-19=181,181是质数。那么这时候总和是181,而分解方式是:2×2, 3×2, 5×2, 7×2, 11×2, 13×2, 17×2, 19×1, 23×2。这样总共有多少个质数?每个质数的次数是:2出现两次,3两次,5两次,7两次,11两次,13两次,17两次,19一次,23两次。总次数是2×8(除了19是1次)共17次?或者每个质数的次数是2次,除了19是1次,所以总共有8个质数各两次,减去19的一次,所以总次数是8×2 -1=15?或者总共有多少个质数项?
比如,分解后的表达式是:2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+17+19+23+23。总共是17个项?因为每个两次的质数是2,3,5,7,11,13,17,23(共8个质数,各两次,即16项),加上19一次,共17项。总和是181。但181是否小于250,并且是质数?是的。那么这时候分解方式是17个小质数的和,每个最多两次。这可能是一个候选答案,但需要确认是否存在更大的项数。
不过,这个例子中可能还有其他调整方式,得到更多的项数。比如,如果调整不同的质数的使用次数,可能会有更多的项数。
例如,假设我们不用前9个质数,而是使用更多的小质数,但每个使用两次,直到总和接近250。比如,前n个小质数的总和的两倍,加上一些调整。
比如,前10个小质数的总和是129,两倍是258,超过250。所以可能使用前9个总和100,两倍200,然后可能需要加入更小的调整。
或者,可能不使用所有前9个质数的两次,而是替换其中较大的质数为更小质数的多次使用(但不超过两次)。
比如,如果替换较大的质数如23,用更小的质数如2、3等,但每个已经用了两次,所以不能再用。所以可能需要其他方式。
另一个思路是,尽可能多地使用最小的质数2和3,因为它们小,可以增加更多的项数。例如,使用2两次,3两次,5两次,7两次,等等,这样总和会逐渐增加,同时项数也更多。
比如,假设我要用尽可能多的2和3,但每个只能用两次,那么他们的总和是2×2 +3×2=4+6=10。然后再加上5两次(10),总和变为20。接着加7两次(14),总和34,再加11两次(22),总和56,加13两次(26),总和82,加17两次(34),总和116,加19两次(38),总和154,加23两次(46),总和200,加29两次(58),总和258,超过250。所以到23两次时总和是200,之后加29两次就会超过。所以如果到23两次总和是200,然后可能需要调整。
现在,200不是质数,所以需要调整其中的某些质数的使用次数,使得总和变为质数,同时项数尽可能多。例如,减少一个较大的质数的次数,并添加更小的质数(但已经被用了两次)。
或者,可能需要替换某个质数的两次为一个更大的质数的一次,但这样可能会减少项数。
比如,在200的情况下,需要将其调整为质数。比如,200减去23(一次),得到177,不是质数;减去19,得到181,是质数。那这样分解方式是前9个质数各两次,除了19用一次,总和是200-19=181,此时项数是(2×8个质数) +1次19,即17项。这可能是一个可能的解。
但可能还有其他调整方式,得到更多的项数。例如,如果减少更大的质数的次数,比如减少23两次为一次,那么总和减少23,得到200-23=177,但177不是质数。再减少另一个大的质数,比如23和19各减一次,总和200-23-19=158,158是否是质数?158不是,因为它是偶数。或者调整其他组合。
或者,考虑总和为199,这是一个质数。那么如何得到199?比如,200-1=199,但需要如何调整?减去1的话,但1不是质数,所以需要调整某个质数的次数。例如,将其中一个质数的一次使用改为其他质数的一次使用,使得总和减少1。比如,把23的两次改为一次,这样总和减少23,得到177,不是质数。或者把19的一次改为其他质数,比如用17的一次来替代,但这可能复杂。
或者,另一个思路,不使用前9个质数的全部两次,而是使用更多的较小质数两次,并且较大的质数一次或两次,使得总和是一个质数且项数更多。
比如,假设我们使用前10个质数中的某些两次,某些一次。例如,总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19+23) + 29 = 2*100 +29=229。229是质数吗?是的,229是质数。分解后的项数是多少?每个前9个质数用两次,加上29一次,那么总次数是9×2 +1=19次?但每个质数最多两次,所以29只能用一次,没问题。但总和是200+29=229,质数。那分解方式是:2×2, 3×2,…,23×2,加上29一次,总共有19个项,每个小质数最多两次。这时候229是一个质数,分解成19个质数的和,每个最多两次。这可能比之前的17项更多。
但需要确认是否正确。例如,前9个质数的和是100,两次是200,加上29一次,总和229。是的,这正确。而229是质数。所以分解后的项数是:每个前9个质数各两次,共18个项,加上29一次,共19个项。这可能是目前找到的项数最多的解。
那这个情况下,质数是229,分解为2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+17+19+19+23+23+29。这样对吗?每个前9个质数各两次,加上29一次。总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19+23) +29 =2*(100) +29=229。没错,229是质数。而每个质数的使用次数不超过两次:2用了两次,3两次,5两次,7两次,11两次,13两次,17两次,19两次,23两次,29一次。没问题,29只用了一次,其他都用了两次。所以总共有9个质数各两次,加上29一次,总共有19个质数项。这可能是一个候选答案。
但需要确认是否存在更大的项数。比如,是否可以找到更大的质数,分解成更多的项数?
例如,接下来,如果考虑更大的质数,比如239。尝试分解239为更多的小质数之和。
例如,如果前10个质数的和是129,两次是258,超过250,所以可能需要调整。例如,前10个质数中,去掉最大的29,用前9个的和100,两次是200,然后再加上其他质数,比如用29一次,总和229。或者尝试其他组合。
例如,假设使用前10个质数中的某些两次,某些一次,总和接近239。比如:
前10个质数是2,3,5,7,11,13,17,19,23,29。它们的总和是129。如果每个用两次,总和258,超过250。所以需要减少总和到239。258-239=19,需要减少19。可以减去一个29(两次变一次,减少29,总和258-29=229,前面已经考虑过)。或者减去更大的数,比如减去一个23和一个3,这样总和减少23+3=26,得到258-26=232,232不是质数。或者寻找其他调整方式。
例如,可能需要更灵活的组合。例如,用更多的较小质数两次,较大的质数可能用一次或者两次,只要总和不超过250,并且是质数。
比如,假设我们使用前10个质数中的2到23各两次,然后加上29一次,总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19+23) +29 =2*100 +29=229,如前所述。或者,再尝试添加更多的质数,比如加上31一次,但总和会变成229+31=260,超过250,不行。
或者,调整前几个质数的使用次数,比如减少一个较大的质数的次数,增加更小的质数的次数。不过更小的质数已经被用了两次,不能再增加了。
另一种可能,比如,使用前11个质数中的某些两次,某些一次。前11个质数到31,总和是2+3+5+7+11+13+17+19+23+29+31=160。如果每个用两次,总和是320,远超过250。所以需要减少次数。
比如,使用前k个质数两次,然后剩下的用一次。例如,前k个质数两次的总和是S,然后剩下的部分用其他质数一次,使得总和是质数。
比如,前8个质数两次的总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19)=2*77=154。然后再加上其他质数,比如23两次的话,总和154+46=200,不是质数。或者加上23一次和29一次,总和154+23+29=206,不是质数。或者调整其他组合。
或者,考虑更大的质数,比如199。如何分解199为尽可能多的小质数之和?
比如,使用前10个质数各两次的总和是258,超过250,所以需要减少总和到199。258-199=59,需要减少59。比如,可以减去29两次(即原本用两次,现在不用,减少58),剩下199=258-58=200,不是质数。或者减去其他组合。
这可能比较复杂。或许回到之前的例子,229分解为19个质数的和,可能是一个比较好的候选。
但需要确认是否存在更大的项数。比如,是否可以分解更大的质数,比如233,239等,用更多的小质数?
例如,质数233。尝试分解233:
假设使用前10个质数中的某些两次,其他一次。例如,总和为2*(2+3+5+7+11+13+17+19+23) +29 + ... ?
例如,前9个质数两次总和是200,加上29两次的话,总和200+58=258,超过。所以可能需要调整。
或者,前9个两次总和200,加上29一次,总和229。这已经考虑过。那么能否在229的基础上再加其他质数?比如,229+5=234,但5已经被用了两次,不能再加。或者替换某个质数,比如减少一个23,加上其他质数,但需要保证总和是233。
例如,229是前9个两次加上29一次,总和229。现在想要得到233,可以加4,但4不是质数。或者替换某个质数的使用次数,比如减少一个23(即原本两次,现在一次),减少23,然后加29和另一个质数。例如,229-23=206,然后加29+?=233。233-206=27,需要27=某个质数的组合,每个最多两次。27可以是13+14,但14不是质数。或者3+24,但24不是。或者5+22(22不是)。或者7+20(20不是)。或者11+16(16不是)。或者可能是多个质数之和,例如13+11+3,但需要检查这些质数是否已经被使用超过两次。
例如,在原来的分解中,229=2*2+3*2+5*2+7*2+11*2+13*2+17*2+19*2+23*2+29*1。所以13已经用了两次,不能再用了。所以如果现在要加13的话,不行。所以可能需要用其他质数,比如19已经用了两次,所以不可用。例如,减少一个23,得到206,然后需要27=可能用29(但29已经用了一次,还可以再用一次),所以29+29=58,太大了。或者用其他质数如31,但31尚未使用过,可以用两次。比如206+31=237,还不是233。或者调整更复杂的方式。
这可能比较困难,所以可能229分解为19个质数项是目前找到的最大项数。
另一个例子,质数199,如何分解?
假设前9个质数两次总和200,199比200少1。那么需要减少1,但只能通过减少某个质数的一次,而质数最小的是2,所以减少一个2,即用2一次,而不是两次,这样总和减少2,得到200-2=198,198不是质数。或者减少3一次,得到200-3=197,是质数。那么分解方式是:2两次,3一次,其他前8个质数两次。这时候项数是:2两次,3一次,5两次,7两次,...23两次。总项数是2+1+8×2=2+1+16=19项。总和是197。这比之前的229少,但项数相同,19项。但是197是否小于250?是的。但可能找到更大的质数。
比如,如果调整减少3一次,得到197,项数19,而之前的229也是19项,但229更大,所以可能更好。
或者,另一个调整方式,比如减少5一次,得到200-5=195,不是质数。
或者,减少7一次,得到200-7=193,质数。项数:2两次,3两次,5两次,7一次,其他两次,总项数2+2+2+1+6×2=2+2+2+1+12=19项。同样19项,质数193。
所以,可能存在多个质数分解为19项,但其中最大的质数可能是229,因为229比193和197大。
那么目前看来,229可能是一个候选答案,分解为19个小质数的和,每个最多两次。
但需要确认是否存在更大的项数。比如,是否有质数分解为20个或更多的小质数之和?
例如,假设使用前10个质数中的某些两次,某些一次,使得总和是一个质数,且项数超过19。
比如,前10个质数的和是129,如果我们用每个质数两次,总和258,超过250。所以需要减少总和。例如,减少29两次为一次,那么总和减少29,得到258-29=229,已经考虑过,项数是19次。或者减少较大的质数,比如23两次改为一次,减少23,得到258-23=235,235不是质数。或者减少23一次和29一次,得到258-23-29=206,206不是质数。
或者,尝试使用更小的质数多次,例如用更多的2和3,但每个只能用两次,所以不能。比如,如果允许使用更小的质数两次,但已经用过了,所以不行。
或者,寻找其他的组合方式,比如使用前11个质数中的某些两次,某些一次,总和为质数,并且项数更多。
比如,前11个质数是2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31。总和是2+3+5+7+11+13+17+19+23+29+31=160。如果每个用两次,总和320,超过250。需要减少总和到某个质数,比如251以下的最大质数。
例如,减少31两次为一次,总和减少31,得到320-31=289,不是质数。或者减少更大的组合。
或者,调整前几个质数的次数,比如使用2两次,3两次,5两次,... 到某个质数,然后剩下的用更小的质数填充。
这可能比较复杂,可能需要尝试不同的组合。
另一个思路,假设我要用20个小质数,每个最多两次,那么最小的可能总和是20个质数的最小可能和。比如,尽可能多地使用最小的质数,每个两次。例如,使用2两次,3两次,5两次,7两次,这样总共有8个项,总和2+2+3+3+5+5+7+7=34。但这显然太小,无法接近250。所以需要更多的质数,但较大的质数的两次使用会增加总和,从而可能导致超过250。所以,如何在项数和总和之间找到平衡?
例如,假设我要用20个项,每个质数最多两次。那么需要至少10个不同的质数,每个用两次,这样总和是这些质数的和的两倍。或者,可能有重复的,比如有些用两次,有些用一次,但总项数超过20。例如,比如使用11个质数,其中9个用两次,2个用一次,总项数是9×2 +2×1=20项。这时候总和是这些质数的和的两倍减去那两个质数的各一次。比如,假设前11个质数的和是160,那么总和是2×160 - (a + b),其中a和b是其中两个质数各减一次。例如,假设减去最大的两个质数29和31,总和变为2×160 -29-31=320-60=260,超过250。需要调整。
或者,使用前10个质数,其中8个用两次,2个用一次,总和是2*(sum前10个质数) - (a + b). 前10个质数的和是129,所以2*129=258. 258 - a -b,其中a和b是其中两个质数。例如,减去29和31(但31不在前10个),前10个最大的质数是29。所以可能需要减去两个较大的质数,比如29和23,得到258-29-23=206,不是质数。或者减去29和19,得到258-29-19=210,不是质数。
这可能没有帮助。所以可能20项的组合很难达到总和为质数且小于250。
回到之前的候选答案,229分解为19个项,这可能是目前能找到的最大项数。
为了确认是否存在更大的项数,比如20项,需要再尝试。
例如,假设使用10个不同的质数,每个用两次,总项数20,总和是2*(sum of这10个质数)。需要这个总和是质数且小于250。
比如,前10个质数是2,3,5,7,11,13,17,19,23,29。它们的和是129,两倍是258,超过250。所以需要减少总和到250以下。比如,去掉最大的质数29,使用前9个质数,和是100,两倍是200,不是质数。但如果调整其中一个质数的次数,比如使用前9个质数中的8个两次,一个一次,然后加入另一个较小的质数两次,可能吗?
例如,前9个质数的和是100,如果其中一个质数用一次,比如23用一次,那么总和是100 -23 + x,其中x是另一个质数。或者这可能变得复杂。
或者,使用前9个质数中的每个两次,总和200,然后再加上另一个质数一次,比如用31,这样总和200+31=231,不是质数。或者用37一次,得到237,不是质数。
或者,调整前9个中的某个质数,减少一次,加入更小的质数两次,比如,假设减少23一次,加入更小的质数如2,但2已经用了两次。所以不行。
看来很难找到20项的组合,使得总和是质数且小于250。因此,可能229分解为19个项是当前的最优解。
再检查一下,是否还有其他质数可以分解为更多项。例如,质数199,如果分解为更多的项数:
比如,使用更多的较小质数,每个两次,然后剩下的部分用其他质数补充。例如,前8个质数两次总和是2*(2+3+5+7+11+13+17+19)=2*77=154。然后再加上其他质数,如23两次(46),总和154+46=200,不是质数。或者加23一次和29一次,总和154+23+29=206,不是质数。或者加更多的质数,如23+29+31=83,总和154+83=237,不是质数。
或者,调整前8个质数中的某些次数,例如减少一个19,得到总和154-19=135,然后加上其他质数。例如,135+29+31=195,不是质数。
这似乎没有帮助。
再考虑质数211,如何分解?
211可能需要更大的质数组合,但项数可能减少。例如,使用前9个质数两次总和200,再加上11,得到211=200+11,但11已经用了两次,不能再用了。所以不行。或者用其他质数,如29一次,200+29=229,之前已经考虑过。
所以,看来229是目前为止找到的最佳答案,分解为19个质数项,每个最多两次,总和是229,质数小于250。
小于250的质数中,229 是满足条件的质数,其分解为19个小质数之和,每个质数最多出现两次。具体分解如下:
229 = 2+2+3+3+5+5+7+7+11+11+13+13+17+17+19+19+23+23+29
步骤解析:
[*]策略选择:为了最大化分解后的质数数量,优先使用较小的质数各两次,因为这些质数值小,可增加更多项数。
[*]总和计算:前9个小质数(2,3,5,7,11,13,17,19,23)各两次的和为 2×(2+3+5+7+11+13+17+19+23)=2002×(2+3+5+7+11+13+17+19+23)=200。
[*]调整总和:200不是质数,需调整。通过减少一个较大质数的使用次数并添加其他质数,发现 200+29=229200+29=229 是质数。
[*]验证条件:每个质数最多出现两次(29仅出现一次),总项数为19个,满足要求。
这一分解方式充分利用了较小质数的重复使用,同时确保总和为质数且小于250,实现了项数最大化。
你这题,既要项数最多,又要总和最大,那么那么你得首先证明,这两个最会重合到一个数。否则就是单独解出项数最多的情况和总和最大的情况。 你的题目有歧义
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