불운한 89

빗변이 k*sqrt(89)이고 k가 n 이하인 모든 정수 직각삼각형의 둘레 평균을 구해, 정확한 대분수 형태로 상자 모양 출력을 만든다.

어려움9정수론수학조합론구현아직 제출이 없습니다시간 제한2초메모리 제한512 MB

문제

아미르는 89가 자신에게 불운을 가져다주는 수라고 생각한다. 그래도 89가 궁금해서 찾아보다가, 89가 24번째 소수이면서 피보나치 수라는 사실을 알아냈다.

요즘 아미르는 직각삼각형을 공부한다. 두 직각변의 길이가 모두 정수이고 빗변의 길이가 89\sqrt{89}의 정수배인 직각삼각형을 불운한 삼각형이라고 부른다. 예를 들어 세 변이 (5,8,89)(5, 8, \sqrt{89})인 직각삼각형은 불운하다. (4,47,589)(4, 47, 5\sqrt{89}), (17,44,589)(17, 44, 5\sqrt{89}), (10,16,289)(10, 16, 2\sqrt{89})도 불운하다.

불운한 삼각형의 에너지는 빗변의 길이를 89\sqrt{89}로 나눈 값이다. 빗변이 k89k\sqrt{89}이면 에너지는 kk다. (5,8,89)(5, 8, \sqrt{89})의 에너지는 11이고, (71,100,1389)(71, 100, 13\sqrt{89})의 에너지는 1313이다.

에너지가 nn 이하인 불운한 삼각형을 모두 모았을 때 둘레의 평균을 구하라. 둘레는 세 변의 길이를 더한 값이다. 모양과 크기가 같은 삼각형은 한 번만 센다. 아미르는 오차 없는 정확한 답을 원한다.

입력

입력은 여러 개의 테스트 케이스로 이루어진다. 각 줄에 정수 nn이 하나씩 주어지고, 입력이 끝날 때까지 이어진다. (1n1081 \le n \le 10^8, 입력에 나오는 모든 nn의 합은 2×1082 \times 10^8 미만)

출력

테스트 케이스마다 다섯 줄을 출력한다. 평균 둘레는 항상 A+B89A + B\sqrt{89} 꼴이고 AABB는 유리수다. AABB를 각각 대분수로 적어 다음 모양의 상자에 넣는다.

***************************************************
*          Numerator1             Numerator2    __*
*Integer1------------ + Integer2------------ x V89*
*        Denominator1           Denominator2      *
***************************************************
  • 두 대분수는 모두 기약분수로 적는다.
  • 분자가 0이면 진분수 부분을 빼고 정수 부분만 적는다.
  • Numerator2가 0이고 Integer2가 1이면 "1 x " 부분도 함께 뺀다.
  • 분수선은 '-'를 분모의 자릿수만큼 이어 붙인 것이다. 분자는 분수선 위에 오른쪽 정렬해 적고, 분모는 분수선 바로 아래에 적는다.
  • 근호는 'V89'로 적고, '89' 바로 위 두 칸에 '_'를 하나씩 놓는다.
  • 상자의 너비는 가운데 줄의 길이에 맞춘다. 첫 줄과 마지막 줄은 ''로만 채우고, 가운데 세 줄은 ''로 시작해 '*'로 끝난다.
  • 숫자 말고 쓰는 문자는 '*'(아스키 코드 42), ' '(32), '_'(95), '-'(45), 'x'(120), 'V'(86)뿐이다.
  • 테스트 케이스 하나를 출력할 때마다 그 뒤에 빈 줄을 하나 넣는다.

힌트

nn10810^8이면 모양이나 크기가 서로 다른 불운한 삼각형이 637149947637149947개 있다.

n=8n = 8인 경우를 보자. 에너지가 8 이하인 불운한 삼각형은 (5,8,89)(5, 8, \sqrt{89}), (10,16,289)(10, 16, 2\sqrt{89}), (15,24,389)(15, 24, 3\sqrt{89}), (20,32,489)(20, 32, 4\sqrt{89}), (4,47,589)(4, 47, 5\sqrt{89}), (17,44,589)(17, 44, 5\sqrt{89}), (25,40,589)(25, 40, 5\sqrt{89}), (30,48,689)(30, 48, 6\sqrt{89}), (35,56,789)(35, 56, 7\sqrt{89}), (40,64,889)(40, 64, 8\sqrt{89})의 열 개다. 둘레를 모두 더하면 580+4689580 + 46\sqrt{89}이므로 평균은 (580+4689)/10(580 + 46\sqrt{89}) / 10이다.