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第3题

对于正整数 kk,令 f(k)f(k) 为 {k+1,…,2k}\{k+1,\ldots,2k\} 中二进制表示恰有三个 11 的整数个数。证明每个正整数 mm 都能取为某个 f(k)f(k),并求出恰有一个 kk 满足 f(k)=mf(k)=m 的所有 mm。
第 4/5 步:找出都含两个一的相邻二进制数
通俗地说

找出都含两个一的相邻整数。

k−1=2n+1,k=2n+2(n≥2)k-1=2^n+1,\quad k=2^n+2\quad(n\ge2)
详细分析

若一个正整数及其后继都恰有两个 11,较小者必须由一个高位 11 和末位 11 构成,即 k−1=2n+1k-1=2^n+1。要使 kk 也有两个 11,需 n≥2n\ge2,故 k=2n+2k=2^n+2。