2018 AIME II 第 3 题

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3.

求所有满足以下条件的正整数 b<1000b \lt 1000 的和:bb 进制整数 36b36_{b} 是完全平方数,且 bb 进制整数 27b27_{b} 是完全立方数。
Find the sum of all positive integers b<1000b \lt 1000 such that the base-bb integer 36b36_{b} is a perfect square and the base-bb integer 27b27_{b} is a perfect cube.
答案:371
知识点:进制完全平方数完全幂极限情形界定
小提示:
条件说明 3b+63b + 6 是完全平方数,并且 2b+72b + 7 是完全立方数
The conditions say 3b+63b + 6 is a perfect square and 2b+72b + 7 is a perfect cube
大提示:
2b+72b + 7 是奇数且小于 20072007,所以只需要检查少数几个奇数立方数
2b+72b + 7 is odd and less than 2007,2007, so only a handful of odd cubes need to be checked
解答:
条件说明 3b+63b + 6 是完全平方数,并且 2b+72b + 7 是完全立方数。由于 2b+72b + 7 是奇数,且 b<1000b \lt 1000 使 2b+7<20072b + 7 \lt 2007,这个立方数只能是 11、2727、125125、343343、729729、13311331,给出 b=−3b = -3、1010、5959、168168、361361、662662。
对这些正候选值,3b+63b + 6 分别为 3636、183183、510510、10891089、19921992,其中只有 36=6236 = 6^2(对应 b=10b = 10)和 1089=3321089 = 33^2(对应 b=361b = 361)是完全平方数。所求和为 10+361=37110 + 361 = 371。
The conditions say 3b+63b + 6 is a perfect square and 2b+72b + 7 is a perfect cube. Since 2b+72b + 7 is odd and b<1000b \lt 1000 forces 2b+7<2007,2b + 7 \lt 2007, the cube must be one of 1,1, 27,27, 125,125, 343,343, 729,729, 1331,1331, giving b=−3,b = -3, 10,10, 59,59, 168,168, 361,361, 662.662.
The corresponding values of 3b+63b + 6 for the positive candidates are 36,36, 183,183, 510,510, 1089,1089, 1992,1992, and only 36=6236 = 6^2 (for b=10b = 10) and 1089=3321089 = 33^2 (for b=361b = 361) are perfect squares. The requested sum is 10+361=371.10 + 361 = 371.
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