有编号为 $1,2,3,\cdots ,100$ 的 $100$ 盏灯和编号为 $1,2,3,\cdots ,100$ 的 $100$ 个操作员.$100$ 盏灯初始时都是关闭的,$100$ 个操作员顺次操作,其中编号为 $k$ 的操作员把所有编号为 $k$ 的倍数的灯改变状态,如编号为 $3$ 的操作员把编号为 $3,6,9,\cdots ,99$ 的灯中关闭的灯打开,打开的灯关闭.那么最后亮着的灯有多少盏?
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    数论初步
    >
    整除与同余
【答案】
$10$
【解析】
显然编号为 $k$ 的灯会被编号为 $k$ 的约数的操作员操作,因此 $k$ 有奇数个约数时,编号为 $k$ 的灯最后是亮着的.而考虑到将一个数 $x$ 的约数按乘积为 $x$ 的方式配对,可得 $x$ 共有奇数个约数当且仅当 $x$ 为完全平方数.综上所述,最后亮着的灯有 $10$ 盏,其编号分别为 $1,4,9,16,25,36,49,64,81,100$.
答案 解析 备注
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