Десятичная запись и цифры
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите четырехзначное число, две средние цифры которого образуют число, в раз большее числа тысяч и в
раза большее числа
единиц.
Подсказка 1
Пусть нужное нам число это аbcd (это запись цифр, а не произведение), тогда какие два равенства можно записать из условия?
Подсказка 2
Верно, bc (с чертой) = 5a = 3d. Что получаем из последнего равенства?
Подсказка 3
Да, понимаем, что d кратно 5, при этом стоит учесть, что а ≠ 0. Отсюда и получаем ответ!
Запишем число в виде По условию
Заметим, что
не может быть
потому что в противном случае
также будет
равна
а это первая цифра числа. Также
делится на
Следовательно,
3155
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Существуют ли такие двузначные числа , что
? (
это записанные друг за другом в десятичной записи данные
двузначные числа без знака умножения)
Перепишем условие в более удобном виде. Пусть , тогда
Так как число двузначное, то
, так что правая часть равенства выше отрицательна. При этом левая положительна.
Значит, решений нет.
нет
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Десятичная запись суммы оканчивается на
Каким наименьшим может быть количество цифр в
последнем слагаемом?
Подсказка 1
Давайте посмотрим на эту сумму по модулю 10000: она должна быть равной 2023. С другой стороны, чему она равна, если у нас, например, n слагаемых в ней?
Подсказка 2
Она равна 3+33+333+3333(n-3), где n какое-то натуральное число. Как из этого выразить n через m?
Подсказка 3
Осталось понять, при каком минимальном m у нас найдётся такое n, выделив целую часть или посмотрев по модулю 3333)
Пусть в последнем слагаемом цифр. По условию десятичная запись суммы
оканчивается на
то есть при некотором натуральном верно
откуда с учётом натуральности сразу следует условие для сократимости дроби
Следовательно,
В обеих оценках достигается равенство, при котором выполнено условие.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Обозначим через число цифр в десятичной записи натурального числа
Найдите сумму
Источники:
Подсказка 1
Понятно, что количество цифр в числе n, это такое k, что 10ᵏ > n > 10ᵏ⁻¹. А какую еще знакомую нам функцию можно связать с k?
Подсказка 2
Логарифм! И правда, ведь получается, что k > log₁₀(n) > k-1. Тогда получается, что k = log₁₀(n) + a, где 0 < a < 1. Как теперь выражается искомая сумма?
Подсказка 3
Получается, что наша сумма это log₁₀(2²⁰²³) + log₁₀(5²⁰²³) + a+b = 2023 + a + b, где 0 < a+b < 2. Остается вспомнить, что количество цифр - это целое число, и станет понятно чему равно a+b!
Заметим, что
Аналогично,
Тогда
Значит, число целое, причем
так как
Отсюда
а ответ равен
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все восьмизначные числа
такие, что
где
,
Решение
обоснуйте.
Источники:
Подсказка 1
Мы понимаем, как устроены цифры B относительно цифр A. Какое выражение с использованием A и B можно составить, которое не будет зависеть от конкретных цифр в числе А?
Подсказка 2
A+B! А дальше просто решается задачка, нахождением последней цифры числа A)
Заметим, что
Тогда из условия получим
Следовательно, по признаку делимости на 9
Разделим число на
. Получим число
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Назовем натуральное число специальным, если в его десятичной записи каждая пара последовательных цифр образует двузначное число,
делящееся на или на
. Например, число
является специальным, а число
— нет. Найдите количество
-значных
специальных чисел.
Сначала заметим, что не существуют двузначных чисел, делящихся на или
, содержащих
,
или
в своей записи. Поэтому в
специальных числах таких цифр быть не может. Заметим, что рядом с цифрой
в специальном числе может идти только цифра
, а
рядом с цифрой
может идти только цифра
. То есть специальных чисел, содержащих
или
, ровно
(в которых чередуются
и
). Заметим, что не существует двузначных чисел, делящихся на
или на
, начинающихся на цифру
. Поэтому цифра
может
стоять в специальном числе только на последнем месте. Перед ней будет
, перед
будет
, перед
цифра
, дальше
, потом опять
, и так далее. Аналогично все однозначно восстанавливается, если в конце специального числа стоят цифры
. Таким образом,
всего специальных чисел
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Рассмотрим алгебраическое выражение содержащее переменные, скобки и операции умножения и вычитания. Числовые
константы не используются. Заменим один из знаков операции на
другой — на
Назовем полученное выражение
«формулой». Например, формулой будет выражение
причем один из знаков обозначает разность, а другой -
умножение.
а) существует ли формула, которая при любых значениях переменных (и любом из смыслов знаков) дает значение 0?
б) существует ли формула, которая при любых значениях переменных дает значение 1 ?
Источники:
Пункт а), Подсказка
Попробуйте придумать такую формулу, в которой будет содержаться только одна переменная. Для этого надо вспомнить, когда a*a (где * - операция) дает ноль в разных случаях)
Пункт б), Подсказка
А теперь подумайте про четность чисел, и как она меняется или не меняется в зависимости от операций и от самих чисел) Вдруг можно подобрать такие числа что никогда не будет 1...
a) Рассмотрим формулу . Если
- вычитание, то выражение тождественно равно
. Если
- умножение, то
при
. Поэтому выражение
равно
при любом смысле знаков
и
. Действительно, если
- вычитание, то
. Если же
- умножение, то
- вычитание, тогда
.
б) Предположим, что переменным приданы четные значения. Тогда и
, и
, также являются чётными. Поэтому при
таких значениях переменных любая формула имеет чётное значение.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Дарья Дмитриевна готовит зачёт по теории чисел. Она пообещала каждому студенту дать столько задач, сколько слагаемых он создаст в числовом примере
где все числа — натуральные, больше 10 и являются палиндромами (не меняются, если их цифры записать в обратном порядке). Если
студент не нашёл ни одного такого примера, он получит на зачёте 2021 задачу. Какое наименьшее количество задач может получить
студент?
Источники:
Подсказка 1
Легко можно придумать пример для трех. Например, 22+888+1111. Попробуйте доказать, что меньше трех придумать невозможно.
Подсказка 2
Пример на одного числа невозможен, так как 2021 - не палиндром. Если же чисел будет два, то одно число обязательно должно быть четырехзначным. Рассмотрите несколько вариантов того, как может выглядеть это четырехзначное число. Подумает, как при этом должно выглядеть второе число в сумме.
Одну задачу студент получить не может, так как 2021 не является палиндромом. Предположим, что он может получить две задачи, тогда
хотя бы одно из чисел — четырёхзначное. Если оно начинается на 2, то вторая цифра 0 и само число равно 2002. В таком случае
второе число равно 19, что не палиндром. Если же число начинается с 1, то его последняя цифра также 1 и у второго числа последняя
цифра должна быть нулём, что неверно для палиндромов. Значит две задачи студент получить не мог. Пример на 3 задачи существует,
например,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Десятичная запись суммы оканчивается на 2023. Каким наименьшим может быть количество цифр в последнем
слагаемом?
Источники:
Подсказка 1
Давайте посмотрим на эту сумму по модулю 10000: она должна быть равной 2023. С другой стороны, чему она равна, если у нас, например, n слагаемых в ней?
Подсказка 2
Она равна 1+11+111+1111(n-3), где n какое-то натуральное число. Как из этого выразить n через m?
Подсказка 3
Осталось понять, при каком минимальном m у нас найдётся такое n, выделив целую часть или посмотрев по модулю 1111)
Указанную сумму обозначим через , а количество слагаемых в ней (совпадающее с количеством цифр в последнем слагаемом) - через
.
Тогда сумма остатков слагаемых от деления на 10000 равна
, и дает при делении на 10000 такой же остаток, что и
.
Поэтому выполнено равенство , где
- некоторое натуральное число. Отсюда
Наименьшее , при котором
делится на 1111, равно 1111-789=322.
Следовательно, искомое решение равно
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На доску выписаны числа . Можно ли покрасить половину этих чисел в красный цвет, а оставшиеся в синий так,
чтобы сумма красных чисел делилась на сумму синих?
Источники:
Обозначим самое большое выписанное число через . Минимальная сумма синих чисел равна
Максимальная сумма красных чисел равна
Так как , отношение суммы красных чисел к сумме синих меньше трех, значит, если все-таки сумма красных чисел
делится на сумму синих, частное равно 1 или 2.
В первом случае мы получаем, что суммы красных чисел и синих чисел должны быть равны, поэтому сумма всех выписанных на доску
чисел должна быть четна. При этом половина, а именно , чисел нечетна. Поэтому сумма всех чисел на самом деле нечетна, и
частное не может быть равно 1.
Во втором случае обозначим сумму синих чисел через . Сумма красных чисел равна
, а сумма всех выписанных чисел равна
,
то есть делится на 3. На самом же деле сумма выписанных чисел равна
Признак делимости на 3 гласит: натуральное число делится на 3 тогда и только тогда, когда сумма его цифр делится на 3. Сумма цифр
числа равна 4 , а сумма цифр числа
равна 5 . Поэтому оба этих числа не делятся на 3 , тогда и сумма всех
выписанных чисел на 3 не делится, и второй случай также невозможен.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Несократимые дроби и
записали в виде чисто периодических десятичных дробей. Оказалось, что любая конечная последовательность
подряд стоящих цифр, встречающаяся в первой десятичной дроби после запятой, встречается и во второй (тоже подряд и тоже после
запятой). Докажите, что
Давайте для удобства считать, что и
, иначе вычтем целую часть дробей, не изменив дробную часть, получив
и
в
нужном диапазоне (условие на несократимость дробей останется). Скажем, что
(1) |
— количество цифр в записи
,
– количество цифр в записи
(
и
— периоды наших дробей).
Рассмотрим последовательно написанный
раз (такая последовательность в первой дроби есть), по условию она же есть, и во
второй, причём в ней
цифр, значит, во второй дроби эта последовательность является сдвигом
, записанным
раз. Тогда
скажем, что во второй дроби построенная последовательность перед первым
имеет кусок
, оставшийся кусок из
назовём
, то
есть
. Тогда эта же последовательность во второй дроби выглядит как
,
, написанный
раз, и
остаток
, причём
. Обозначим рассматриваемую последовательность за
(
),
тогда:
(2) |
(3) |
Скажем, — количество цифр в
,
—- количество цифр в
. Тогда верно следующее:
(4) |
(5) |
(6) |
Вычитая (2) из (4) и (5) из (6) соответственно, получаем:
(7) |
(8) |
Подставим из (7) равенства в (8), получим:
|
Вспомним, что пары чисел и
взаимно просты. Значит,
и
.
Докажем, что и
взаимно просты. Из (1):
|
ибо и
взаимно просты.
Если НОД — простое, то
уж точно на
не делится, но тогда и на
делиться не может, противоречие, тогда
рассматриваемый НОД равен 1, что эквивалентно искомой взаимной простоте, откуда следует, что
. Тогда у нас
и
, что и требовалось.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Докажите, что при любом или в записи числа
или в записи числа
последняя цифра равна нулю.
Источники:
Рассмотрим последние цифры чисел и
в зависимости от последней цифры числа
. Результаты удобно расположить в виде
следующей таблицы:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 0 | 1 | 8 | 7 | 4 | 5 | 6 | 3 | 2 | 9 |
| | 2 | | | 8 | | 2 | | | 8 |
| | | 6 | 4 | | | | 4 | 4 | |
Из полученной таблицы непосредственно видно, что, по крайней мере, одно из чисел
или
оканчивается
нулём.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Петя взял некоторые трёхзначные натуральные числа и написал на доске уравнение
Докажите, что Вася сможет вместо звездочки написать некоторое 30-значное натуральное число так, чтобы получившееся уравнение имело целый корень.
Подсказка 1:
Условие даёт слишком много свободы, существует множество трёхзначных и 30-значных чисел. Кажется, что пример существует.
Подсказка 2:
Есть два варианта, как можно придумать пример. Первый — придумать 30-значное число, для которого сразу найдется x, дающий это значение. Или же придумать x, дающий какое-то 30-значное число. Какой способ проще?
Подсказка 3:
Второй способ, разумеется, проще. Обратите внимание, многочлен состоит из 10 одночленов, а каждый коэффициент трёхзначный. Быть может, можно получить число, состоящее из коэффициентов, выписанных по очереди?
Пусть — десятичная запись трехзначного числа
. Подстановка в левую часть уравнения
даёт
Таким образом, после подстановки вместо звездочки -значного числа
получится уравнение, имеющее корень
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какой цифрой оканчивается произведение всех двузначных чисел?
Подсказка 1
А от чего зависит последняя цифра произведения нескольких чисел?
Подсказка 2
Как раз от последних цифр чисел, которые мы перемножаем! Рассмотрите все возможные последние цифры двузначных чисел.
Среди двузначных чисел есть числа, оканчивающиеся на , например,
. Если мы перемножим несколько чисел, одно из которых
оканчивается на
, то результат будет оканчиваться также на
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какой цифрой оканчивается сумма всех трехзначных чисел?
Подсказка 1
А от чего зависит последняя цифра суммы нескольких чисел?
Подсказка 2
От суммы последних цифр чисел, которые мы складываем! А последние цифры могут повторяться?
Подсказка 3
Да! Давайте тогда разобьём все трёхзначные числа на блоки по 10, в них последними цифрами будут 0,1,2,...,9. Посчитайте их сумму.
Подсказка 4
Cколько всего будет таких блоков?
Разобьем все трехзначные числа на десятки подряд идущих. Рассмотрим один десяток. В этом десятке числа оканчиваются на ,
,
, …,
. Последняя цифра суммы в этом десятке зависит только от последних цифр самих чисел. Поэтому сумма оканчивается на ту же цифру,
что и
, то есть на
.
Итак, в каждом десятке сумма всех чисел оканчивается на . Поэтому вместо того, чтобы складывать все трехзначные числа и честно
находить последнюю цифру, мы можем сложить только пятерки в количестве, равном количеству десятков. Трехзначных чисел, как мы
считали в предыдущих уроках,
, поэтому десятков
. Значит, мы должны сложить
пятерок. Но это то же
самое, что умножить
на
. Результат оканчивается на
, значит, и сумма всех трехзначных чисел оканчивается на
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На арифмантике юным волшебникам задали перемножить первые сто простых чисел, к результату прибавить и найти последнюю
цифру полученной суммы. Сильная волшебница Гермиона справилась с заданием с помощью магии, не перемножая числа.
Какой ответ у нее получился? Натуральное число называется простым, если оно имеет ровно два делителя:
и само
число.
Подсказка 1
Раз нам нужна лишь последняя цифра суммы, то и у произведения простых чисел нужно знать только последнюю цифру. Попробуйте посмотреть на изменение последней цифры этого произведения при небольшом количестве множителей.
Подсказка 2
Отлично! Из-за того, что числа 2 и 5 простые, то наше произведение точно оканчивается на 0. Тогда чему равна последняя цифра нашей суммы?
Заметим, что среди первых сто простых чисел есть числа и
, поэтому произведение ста простых чисел делится и на
, и на
. Тогда
это произведение делится на
, значит, оканчивается на
. Последняя цифра суммы зависит только от последних цифр слагаемых,
поэтому цифра такая же, как при сложении
и
, то есть
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
У Гарри и Рона есть по карточек с цифрами от
до
. Они составляют из этих карточек число. Своим ходом нужно положить одну из
своих карточек слева или справа от уже имеющегося числа. Игра заканчивается, когда получилось
-значное число, то есть когда все
карточки выложены на стол. Если получившееся число делится на
, то побеждает Рон, в противном случае побеждает Гарри.
Начинает Гарри, кладя любую из своих карточек на стол. Кто из мальчиков может выиграть независимо от действий
соперника?
Подсказка 1
Нам нужно, чтобы число в конце делилось на 5. Тогда что можно сказать про его последнюю цифру?
Подсказка 2
Верно! Это либо 0, либо 5. Значит, выигрывает тот, кто положит цифру 5 в конец числа и сделает его 18-значным. Тогда кто же из мальчиков является победителем?
Заметим, что Рон сделает последних ход в этой игре, так как он ходит вторым, а ходов Гарри и Рон сделают поровну. Покажем, как на
месте Рона получить последним ходом число, делящееся на . Прибережем карточку с цифрой
до последнего хода, а
остальными карточками будем ходить как угодно. Последним же ходом положим карточку
справа от уже имеющегося
числа. Таким образом, полученное
-значное число будет оканчиваться на
, а значит и делиться на
. Значит, Рон
победит.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В кабинете профессора Макгонагалл написано произведение . Какие числа надо обязательно вычеркнуть из произведения,
чтобы значение полученного выражения оканчивалось на
? Сколько таких чисел?
Подсказка 1
Мы хотим, чтобы последняя цифра равнялась 9. Какие числа в произведении могут нам помешать?
Подсказка 2
Например, если оставить двойку, то число получится чётным. Значит, на 9 оно оканчиваться не будет!
Подсказка 3
Нам надо исключить все чётные числа. Что еще нам может помешать?
Подсказка 4
Если число делится на 5, то оно оканчивается либо на 5, либо на 0, что нас не устраивает.
Подсказка 5
Заметим, что числа, оканчивающиеся на 0, являются чётными, значит, в случае делимости на 5 нам достаточно рассмотреть числа с последней цифрой 5. Посчитайте количество всех чётных чисел от 1 до 2029.
Подсказка 6
Это будут числа 2, 4, 6, 8, ... , 2028. А изменится ли их количество, если все числа поделить на 2?
Подсказка 7
Нет, значит, всего чисел будет 1014. Теперь посчитайте количество чисел, оканчивающихся на 5.
Подсказка 8
Можно заметить, что в каждом десятке ровно одно такое число.
Подсказка 9
Осталось только доказать, что произведение остальных чисел действительно будет оканчиваться на 9. Какие могут быть последние цифры в оставшихся числах?
Подсказка 10
Останутся только 1, 3, 7 и 9. Чему равно их произведение?
Подсказка 11
189, как раз оканчивается на 9. Но ведь мы будем умножать не один раз... Какие степени 9 (помимо первой) будут оканчиваться на 9?
Подсказка 12
Например, третья, пятая, седьмая и так далее. Другими словами, нечётные.
Подсказка 13
Попробуйте разбить десятки чисел на пары.
Во-первых, надо вычеркнуть все четные числа, так как иначе результат будет четным, а значит, он не будет оканчиваться на нечетную
цифру . Во-вторых, надо вычеркнуть все числа, оканчивающиеся на
, иначе результат будет делиться на
, значит, оканчиваться либо
на
, либо на
, но никак не на
.
Посчитаем сначала количество четных чисел от до
. Это числа
,
, …,
. Поделим каждое число на
, тогда их
количество не изменится. Получим числа
,
, …,
, коих ровно
штук, значит, четных чисел от
до
тоже
.
Теперь считаем количество чисел от до
, оканчивающихся на
. В каждом десятке такое число ровно одно, десятков от
до
всего
, и еще остались числа
,
и
. Всего получилось
числа. Если сложить их с количеством
четных, получится
чисел, которые точно надо вычеркнуть.
Объясним, почему все остальные числа можно оставить. В каждом десятке остались числа, оканчивающиеся на ,
,
и
.
Произведение четырех таких чисел оканчивается всегда на
. Поэтому произведение чисел в каждом десятке оканчивается на
.
Разобьем первые десятков на пары. В каждой паре произведение будет оканчиваться на ту же цифру, что и
, то есть на
. Перемножая много чисел, оканчивающихся на
, мы все равно будем получать число, оканчивающееся на
. Значит, произведение
оставшихся чисел до
равно
.
Остались еще три полных десятка. В каждом из них произведение оканчивается на , поэтому произведение оставшихся чисел будет
оканчиваться на ту же цифру, что и число
, то есть на
. Значит, произведение всех оставшихся чисел после вычеркивания
четных и делящихся на
оканчивается на
. Поэтому их смело можно оставлять.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите ребус . Напомним, что одинаковым буквам соответствуют одинаковые цифры, разным — разные. Решить всегда
значит найти все решения и доказать, что других нет.
Обратим в первую очередь внимание на то, что в правой части стоит четырехзначное число, значит, слева при сложении
происходит переход через разряд. В таком случае первая цифра четырехзначного числа может быть только . Значит,
.
Далее, чтобы произошел переход, трехзначное число слева должно начинаться на . Поэтому
, и мы имеем
,
откуда
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите ребус .
Сначала заметим, что : в противном случае в разряде тысяч появится цифра, большая
. Теперь посмотрим на последнюю цифру
произведения. Она равна
и получена как последняя цифра произведения двух одинаковых цифр. Перебором последних цифр находим,
что такое возможно лишь в двух случаях: когда перемножаются две единицы или две девятки. Но
, так как уже
. Поэтому
. Итак, пока что мы получили
.
Теперь посмотрим на цифру . Она не равна
, так как уже
. Если
, то мы умножаем число, не меньшее
, на
, в
результате получится пятизначное число. Поэтому остается только вариант
. Итого получили
.
Осталось найти значение . Во-первых, это уже можно сделать простым перебором, но мы покажем другой способ. В разряде десятков
должен получить
. При этом после умножения из разряда единиц в разряд десятков переносится
. Поэтому результат умножения
на
должен оканчиваться на
, тогда как раз в сумме с
получится
. А это сильно упрощает перебор: достаточно рассматривать лишь
четные значения
и проверять, что
оканчивается на
. Это выполнено только для
, и это значение подходит: получаем
.