对于所有正整数 $k$,恒有 ${{1}^{2}}+{{2}^{2}}+{{3}^{2}}+\cdots +{{k}^{2}}=\frac{k\left( k+1 \right)\left( 2k+1 \right)}{6}$.
试求最小正整数 $k$,使得 ${{1}^{2}}+{{2}^{2}}+{{3}^{2}}+\cdots +{{k}^{2}}$ 是200的倍数.
【难度】
【出处】
2002年第20届美国数学邀请赛Ⅱ(AIMEⅡ)
【标注】
  • 知识点
    >
    数论初步
    >
    整除与同余
【答案】
112
【解析】
要使平方和等于200的倍数,当且仅当 $k\left(k+1 \right)\left( 2k+1 \right)=6\cdot 200N={{2}^{4}}\cdot 3\cdot {{5}^{2}}N$,$N$ 为正整数.因为 $2k+1$ 是奇数,$k$ 和 $k+1$ 不可能都是偶数,那么 $k$ 或 $k+1$ 是16的倍数.注意到无论 $k$ 取何值,$k\left(k+1 \right)\left( 2k+1 \right)$ 恒为3的倍数,因此我们只需代入 $k=15$,16,31,32,…,逐一检验 $k\left(k+1 \right)\left( 2k+1 \right)$ 能否被25整除,发现 $k=112$ 是符合题意的最小整数,故所求为112.
答案 解析 备注
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