某同学把他最喜爱的书顺次编号为1、2、3、…,所有编号之和是100的倍数且小于1000,则他编号的最大数是 .

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完整解法

1. 用代数式表示前 $n$ 个正整数的和

设编号的最大数是 nn。自 1 到 nn 的所有编号之和为等差数列求和:
Sn=1+2+3+⋯+n=n(n+1)2S_n = 1 + 2 + 3 + \dots + n = \frac{n(n+1)}{2}

2. 利用和小于 1000 的条件确定 $n$ 的范围

由题意可知,编号之和小于 1000,即:
n(n+1)2<1000  ⟹  n(n+1)<2000\frac{n(n+1)}{2} < 1000 \implies n(n+1) < 2000
由于 44×45=1980<200044 \times 45 = 1980 < 2000,且 45×46=2070>200045 \times 46 = 2070 > 2000,
因此 nn 的最大可能范围为 n≤44n \le 44。

3. 分析整除性质,找出 $n$ 的可能取值

因为所有编号之和是 100 的倍数,设 n(n+1)2=100k\frac{n(n+1)}{2} = 100k(其中 kk 为正整数),则:
n(n+1)=200kn(n+1) = 200k
对 200 进行质因数分解:200=23×52=8×25200 = 2^3 \times 5^2 = 8 \times 25。
因为 nn 与 n+1n+1 是两个连续的正整数,它们互质(没有大于 1 的公因数),所以质因数 5 的二次幂 52=255^2 = 25 必须完整地除尽 nn 或 n+1n+1。
即 nn 或 n+1n+1 必须是 25 的倍数。

4. 分类讨论确定 $n$ 的最终值

已知 n≤44n \le 44,因此在考虑范围内的 25 的倍数只有 25 本身。
由此可分为两种情况:

  1. 若 n=25n = 25,则 n+1=26n+1 = 26。
    此时和为 25×262=325\frac{25 \times 26}{2} = 325,不是 100 的倍数,舍去。
  2. 若 n+1=25n+1 = 25,则 n=24n = 24。
    此时和为 24×252=300\frac{24 \times 25}{2} = 300,是 100 的倍数且小于 1000,符合题意。

综上所述,最大编号数 n=24n = 24。

答案

24

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