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第4题

正整数 NN 的真因数是指 NN 的正因数中除 NN 本身以外的因数。无穷数列 a1,a2,…a_1,a_2,\ldots 由正整数组成,其中每一项都至少有三个真因数。对每个 n≥1n\ge1,整数 an+1a_{n+1} 等于 ana_n 的最大三个真因数之和。求 a1a_1 所有可能的值。
第 4/8 步:必要性:每一项也必须是 3 的倍数
3∤x, 2∣x ⟹ σ(x)<x and 3∤σ(x)3\nmid x,\ 2\mid x\ \Longrightarrow\ \sigma(x)<x\ \text{and}\ 3\nmid\sigma(x)
详细分析

设 xx 为偶数但 3∤x3\nmid x。大于 11 的最小两个因数是 22 以及 44 或某素数 p≥5p\ge5,对第三小因数作简短的分类讨论可知,当 3∤x3\nmid x 时 σ(x)≡0(mod3)\sigma(x)\equiv0\pmod3 绝不会发生;结合大小估计 σ(x)≤(12+14+15)x<x\sigma(x)\le\bigl(\tfrac12+\tfrac14+\tfrac15\bigr)x<x,若某个 aia_i 为偶数但非 33 的倍数,数列将再次一直严格递减,这是不可能的。因此每个 aia_i 都能被 22 和 33 整除,即被 66 整除。