由能被3整除且比完全平方数小1的正整数组成的递增序列3,15,24,48,…,这个序列的第1994项除以1000的余数是多少?
【难度】
【出处】
1994年第12届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
【答案】
63
【解析】
一个比完全平方数小1的数具有形式 ${{n}^{2}}-1=\left(n+1 \right)\left( n-1 \right)$,$n=2,3,\cdots$.
当且仅当 $n$ 不能被3整除时,${{n}^{2}}-1$ 是 $3$ 的倍数.所以这个序列的第 $2k-1$ 项和第 $2k$ 项分别是 ${{\left( 3k-1 \right)}^{2}}-1$ 和 ${{\left( 3k+1\right)}^{2}}-1$.因此,这个序列的第1994项为
${{\left(3\cdot 997+1 \right)}^{2}}-1={{\left( 3000-8\right)}^{2}}-1={{3000}^{2}}-16\times 3000+63$.
它除以1000的余数是63.
当且仅当 $n$ 不能被3整除时,${{n}^{2}}-1$ 是 $3$ 的倍数.所以这个序列的第 $2k-1$ 项和第 $2k$ 项分别是 ${{\left( 3k-1 \right)}^{2}}-1$ 和 ${{\left( 3k+1\right)}^{2}}-1$.因此,这个序列的第1994项为
${{\left(3\cdot 997+1 \right)}^{2}}-1={{\left( 3000-8\right)}^{2}}-1={{3000}^{2}}-16\times 3000+63$.
它除以1000的余数是63.
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