Тема . Остатки и сравнения по модулю

Показатели и первообразные корни

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела остатки и сравнения по модулю
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#98619

Дано n  -значное число A.  Докажите, что найдётся такое натуральное k,  что число 2k  имеет хотя бы 2n  цифр, и в десятичной записи этого числа можно зачеркнуть не более, чем n  цифр с конца так, чтобы полученное число оканчивалось числом A.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Все подобные задачи, где какие-то цифры зачеркиваются в конце решаются похожими методами. Нужно научиться изменять число так, чтобы свойства из условия сохранялись, а после зачеркивания число менялось не очень сильно, например, не более чем на 1. Что подобного можно сделать в этой задаче?

Подсказка 2

Для решения задачи достаточно доказать, что существуют степени 2, дающие при делении на 10^(2n) остаток между A*10^n и (A+1)*10^n. Как искать такие степени? Что означает сформулированное утверждение на языке сравнений и показателей?

Подсказка 3

Докажите, что число 2 принадлежит к показателю 4*5^{m - 1} по модулю 5^m, и существует бесконечно много таких k, что 2^k сравнимо с r по модулю 10^{2n}. Выведите из этих двух утверждений решение задачи. Осталось лишь доказать эти два утверждения. Индукция вам в поможет.

Показать доказательство

Докажем, что для любого r,  кратного 22n  и не кратного 5,  существует бесконечно много таких k,  что 2k ≡ rmod 102n.  Очевидно, достаточно найти такие k,  что k        2n
2 ≡r mod5  (поскольку  k          2n
2 ≡ r≡ 0mod 2  при k≥ 2n).  Заметим, что число 2  принадлежит к показателю    m− 1
4 ⋅5  по модулю  m
5  (то есть 4⋅5m−1        m
2     ≡1 mod5 ,  но никакие меньшие степени 2  не сравнимы с 1  по этому модулю). Это утверждение несложно доказать по индукции: база m ≤ 2  проверяется непосредственно, а переход вытекает из формулы  5s       s    4s   3s   2s   s
2  − 1= (2 − 1)(2 + 2 + 2 +2 + 1)  — если s
2− 1  делится на  2
5 ,  то вторая скобка делится на 5,  но не на 25,  поэтому для делимости произведения на  m
5  первая скобка должны делиться на  m−1
5   .  Тем самым мы доказали, что все вычеты по модулю m
5 ,  не кратные 5,  сравнимы со степенями двойки. При     n
m= 2  это даёт нам нужное утверждение.

Докажем теперь, что в условии задачи всегда можно зачеркнуть ровно n  цифр, то есть, что существуют степени 2,  дающие при делении на 102n  остаток между A ⋅10n  и (A +1)⋅10n.  Число A⋅10n+ 22n  является остатком степени 2  (оно не кратно 5  и кратно 22n).  Оно попадает в нужный интервал, потому что 22n =4n <10n.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!