Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 Как минимизировать число множителей при нулевой сумме?
Рассмотрим натуральное число $n$. Обозначим через $a(n)$ минимальное число $k\geqslant 1$, для которого существуют ненулевые целые числа
$$
x_1,x_2,\ldots,x_k\in\mathbb Z\setminus\{0\}
$$
такие, что
$$
x_1x_2\cdots x_k=n
$$
и
$$
x_1+x_2+\cdots+x_k=0.
$$

Пустое произведение не разрешается.

Например,
$$
6=(-1)\cdot(-2)\cdot3,
$$
причём
$$
(-1)+(-2)+3=0,
$$
поэтому
$$
a(6)=3.
$$

Для $n=1,2,\ldots,30$ у меня получилась такая последовательность:
$$
4,3,6,4,8,3,10,5,4,5,14,3,16,7,6,3,20,5,22,3,8,11,26,4,4,13,6,5,32,3.
$$

(В OEIS я этой последовательности не нашёл, хотя не исключаю, что она там есть в другой форме.)

То есть
$$
\begin{aligned}
&a(1)=4,\quad a(2)=3,\quad a(3)=6,\quad a(4)=4,\quad a(5)=8,\\
&a(6)=3,\quad a(7)=10,\quad a(8)=5,\quad a(9)=4,\quad a(10)=5,\\
&a(11)=14,\quad a(12)=3,\quad a(13)=16,\quad a(14)=7,\quad a(15)=6,\\
&a(16)=3,\quad a(17)=20,\quad a(18)=5,\quad a(19)=22,\quad a(20)=3,\\
&a(21)=8,\quad a(22)=11,\quad a(23)=26,\quad a(24)=4,\quad a(25)=4,\\
&a(26)=13,\quad a(27)=6,\quad a(28)=5,\quad a(29)=32,\quad a(30)=3.
\end{aligned}
$$

Пытаюсь найти общее описание функции $a(n)$: формулу, рекурсию, алгоритм или хотя бы разумную характеризацию через разложения числа $n$ на множители.

Например, для нечётного простого $p$, похоже, получается
$$
a(p)=p+3.
$$
Действительно, можно взять
$$
p=\underbrace{(-1)\cdot(-1)\cdots(-1)}_{p+1\text{ раз}}\cdot1\cdot p,
$$
и сумма множителей равна
$$
-(p+1)+1+p=0.
$$

Также трёх множителей достаточно тогда, когда
$$
n=xy(x+y)
$$
для некоторых натуральных $x,y$, поскольку тогда
$$
n=(-x)(-y)(x+y)
$$
и
$$
(-x)+(-y)+(x+y)=0.
$$

Можно ли получить общее описание функции $a(n)$?

 [ 1 сообщение ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group