题目
How many positive integers less than 20 can be expressed as the sum of a positive multiple of 2 and a positive multiple of 3?
解析
小于20的正整数中,有多少个可以表示为2的正整数倍与3的正整数倍之和?
设\(2\)的正整数倍为\(2a\)(\(a\in N^+\)),\(3\)的正整数倍为\(3b\)(\(b\in N^+\)),那么这些数可表示为\(2a + 3b\)。
因为要求的数小于\(20\),所以\(2a+3b<20\)。
- 当\(a = 1,b = 1\)时,\(2\times1+3\times1=5\);
- 当\(a = 1,b = 2\)时,\(2\times1 + 3\times2=8\);
- 当\(a = 1,b = 3\)时,\(2\times1+3\times3 = 11\);
- 当\(a = 1,b = 4\)时,\(2\times1+3\times4=14\);
- 当\(a = 1,b = 5\)时,\(2\times1+3\times5 = 17\);
- 当\(a = 2,b = 1\)时,\(2\times2+3\times1=7\);
- 当\(a = 2,b = 2\)时,\(2\times2+3\times2 = 10\);
- 当\(a = 2,b = 3\)时,\(2\times2+3\times3=13\);
- 当\(a = 2,b = 4\)时,\(2\times2+3\times4 = 16\);
- 当\(a = 3,b = 1\)时,\(2\times3+3\times1=9\);
- 当\(a = 3,b = 2\)时,\(2\times3+3\times2 = 12\);
- 当\(a = 3,b = 3\)时,\(2\times3+3\times3=15\);
- 当\(a = 3,b = 4\)时,\(2\times3+3\times4 = 18\);
- 当\(a = 4,b = 1\)时,\(2\times4+3\times1 = 11\)(与前面重复,舍去);
- 当\(a = 4,b = 2\)时,\(2\times4+3\times2=14\)(与前面重复,舍去);
- 当\(a = 5,b = 1\)时,\(2\times5+3\times1 = 13\)(与前面重复,舍去);
- 当\(a = 6,b = 1\)时,\(2\times6+3\times1=15\)(与前面重复,舍去);
- 当\(a = 7,b = 1\)时,\(2\times7+3\times1 = 17\)(与前面重复,舍去);
- 当\(a = 8,b = 1\)时,\(2\times8+3\times1=19\);
总共14个不同的数,分别是\(5,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19\)。
综上,答案是A选项。
### 补充说明
任何大于 6 的整数 \(n\) 都至少有一种 \(2a + 3b\) 的表示方法:
如果 \(n\) 是奇数,那么 \(n-3 > 2\),我们可以取 \(b=1\),\(a = \frac{n-3}{2}\);
如果 \(n\) 是偶数,且 \(n>6\),那么 \(n-6\) 是 2 的正倍数,我们可以取 \(b=2\),\(a = \frac{n-6}{2}\)。
如果把题目范围改成“小于 100 的整数”,那答案就很简单了:\(99 - 5 = 94\)。