有一类“有趣的数”,它的因数个数也是自身的一个因数.例如,9有3个因数,而3恰好也是9的因数,那么9就属于这一类有趣的数.1000以内共有 ___ 个奇数是“有趣的数”.

完整解法

1. 分析奇数的因数性质,确定其必为完全平方数

设该奇数为 nn,其因数个数为 d(n)d(n)。
因为 nn 是奇数,所以 nn 的所有因数均为奇数。
根据题意,d(n)d(n) 是 nn 的因数,所以 d(n)d(n) 也必须是奇数。
一个正整数的因数个数为奇数,当且仅当该数是完全平方数。
因此,nn 必须是一个奇完全平方数,可设 n=m2n = m^2(mm 为正奇数)。

2. 确定 $m$ 的取值范围并列出所有可能值

因为 n≤1000n \le 1000,且 312=961<100031^2 = 961 < 1000,332=1089>100033^2 = 1089 > 1000,
所以奇数 m≤31m \le 31。
mm 的可能取值有 16 个:
m∈{1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31}m \in \{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31\}。

3. 对所有可能的情况进行分类讨论与检验

分别检验各奇数 mm 对应的 n=m2n = m^2:

  1. 当 m=1m = 1 时,n=1n = 1,d(1)=1d(1) = 1。因为 1∣11 \mid 1,所以符合条件;
  2. 当 m=pm = p(pp 为奇素数)时,n=p2n = p^2,其因数个数 d(n)=3d(n) = 3。
    要求 3∣p23 \mid p^2,必须有 p=3p = 3:
    • 当 p=3p = 3 时,n=9n = 9,d(9)=3d(9) = 3,3∣93 \mid 9,符合条件;
    • 当 p∈{5,7,11,13,17,19,23,29,31}p \in \{5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31\} 时,3∤p23 \nmid p^2,均不符合;
  3. 当 mm 为合数时:
    • 若 m=9=32m = 9 = 3^2,n=34=81n = 3^4 = 81,d(81)=5d(81) = 5。5∤815 \nmid 81,不符合;
    • 若 m=15=3×5m = 15 = 3 \times 5,n=32×52=225n = 3^2 \times 5^2 = 225,d(225)=(2+1)(2+1)=9d(225) = (2+1)(2+1) = 9。因为 9∣2259 \mid 225,符合条件;
    • 若 m=21=3×7m = 21 = 3 \times 7,n=32×72=441n = 3^2 \times 7^2 = 441,d(441)=(2+1)(2+1)=9d(441) = (2+1)(2+1) = 9。因为 9∣4419 \mid 441,符合条件;
    • 若 m=25=52m = 25 = 5^2,n=54=625n = 5^4 = 625,d(625)=4+1=5d(625) = 4 + 1 = 5。因为 5∣6255 \mid 625,符合条件;
    • 若 m=27=33m = 27 = 3^3,n=36=729n = 3^6 = 729,d(729)=6+1=7d(729) = 6 + 1 = 7。7∤7297 \nmid 729,不符合。

综上所述,符合条件的“有趣的数”共有 1, 9, 225, 441, 625 这 5 个。

答案

5

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