另一种做法和问题
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另一种做法和问题
1005781
blsya23a2楼主2024/7/11 21:24

打表

n1234567891011121314···
y00001234579111315···

分析

设 t=⌊n5⌋t=\lfloor\frac{n}{5}\rfloor,观察得 dydn={0,1≤n≤41,5≤n≤92,10≤n≤14⋅⋅⋅,⋅⋅⋅\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}n}=\begin{cases}0,1\le n\le4 \\1,5\le n\le9 \\2,10\le n\le14 \\···,···\end{cases},归纳总结(大胆猜想)发现 dydn=t\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}n}=t,易证 y=∫dydndn=nt+Cy=\int\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}n}{\mathrm{d}n}=nt+C,代入得 C={0,1≤n≤4−4,5≤n≤9−13,10≤n≤14⋅⋅⋅,⋅⋅⋅C=\begin{cases}0,1\le n\le4 \\-4,5\le n\le9 \\-13,10\le n\le14 \\···,···\end{cases},再次归纳总结发现 C=−∑i=1t(5i−1)C=-\sum_{i=1}^{t}(5i-1),得 y=nt−∑i=1t(5i−1)y=nt-\sum_{i=1}^{t}(5i-1)。

分析还没有结束

当 1≤n≤241\le n\le24 时,以上分析可以完美解决(如果忽略大胆猜想的话)。但当 n≥25n\ge25 时,还需要处理 2525 多出来的一个 55 因数,以此类推,n≥53n\ge5^3、n≥54n\ge5^4 等时都需要处理。设 ti=⌊n5i⌋t_i=\lfloor\frac{n}{5^i}\rfloor,再次归纳总结发现 y=∑i=1⌊log⁡5n⌋[nti−∑j=1ti(5ij−1)]=∑i=1⌊log⁡5n⌋[nti−5i∑j=1tij+ti]=∑i=1⌊log⁡5n⌋[nti−5i(ti+1)ti2+ti]y=\sum_{i=1}^{\lfloor\log_{5}{n}\rfloor}[nt_i-\sum_{j=1}^{t_i}(5^ij-1)]=\sum_{i=1}^{\lfloor\log_{5}{n}\rfloor}[nt_i-5^i\sum_{j=1}^{t_i}j+t_i]=\sum_{i=1}^{\lfloor\log_{5}{n}\rfloor}[nt_i-\frac{5^i(t_i+1)t_i}{2}+t_i],由 n≤108n\le10^8 得 ⌊log⁡5n⌋≤11\lfloor\log_{5}{n}\rfloor\le11。但是,我希望能对归纳总结部分进行证明和继续化简这个表达式。

2024/7/11 21:24
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