大于11的正整数mm的三次幂可“分裂”成若干个连续奇数的和,如:23=3+52^{3}=3+5,33=7+9+113^{3}=7+9+11,43=13+15+17+194^{3}=13+15+17+19,…,若m3m^{3}“分裂”后,其中最大的一个奇数是4141,则mm的值是___.

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完整解法

1. 分析从 $1^3$ 到 $m^3$ “分裂”出的奇数总个数的规律

观察给出的分裂等式:
当 m=1m=1 时,13=11^3=1,共 11 个奇数;
当 m=2m=2 时,23=3+52^3=3+5,共 22 个奇数;
当 m=3m=3 时,33=7+9+113^3=7+9+11,共 33 个奇数;
当 m=4m=4 时,43=13+15+17+194^3=13+15+17+19,共 44 个奇数;
由此可得,每个正整数 mm 的三次幂可“分裂”成 mm 个连续奇数的和。
因此,从 131^3 到 m3m^3 所有的奇数一共被分成了:
1+2+3+⋯+m=m(m+1)21 + 2 + 3 + \dots + m = \frac{m(m+1)}{2} 个连续奇数。

2. 表示出 $m^3$ 分裂出的最大奇数的代数式

因为第 kk 个奇数可以表示为 2k−12k - 1,
所以 m3m^3 “分裂”出的最后一个连续奇数(即最大的一个奇数)是全体奇数中的第 m(m+1)2\frac{m(m+1)}{2} 个。
因此,最大奇数可表示为:
2×m(m+1)2−1=m(m+1)−12 \times \frac{m(m+1)}{2} - 1 = m(m+1) - 1

3. 根据最大奇数的值列方程求解 $m$

已知最大的一个奇数是 4141,则有:
m(m+1)−1=41m(m+1) - 1 = 41
整理得:
m2+m−42=0m^2 + m - 42 = 0
因式分解得:
(m−6)(m+7)=0(m - 6)(m + 7) = 0
解得 m=6m = 6 或 m=−7m = -7。
因为 mm 是大于 11 的正整数,所以 m=6m = 6。

答案

6

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