Метод спуска, индукция и последовательное конструирование в ТЧ
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Дано натуральное число Для каждого натурального
число
получается так:
умножают на
, каждую цифру
десятичной записи произведения заменяют её остатком при делении на
и получившуюся последовательность цифр рассматривают как
двоичную запись
Докажите, что
при всех достаточно больших
Подсказка 1
Как доказывать периодичность? Вообще не очень понятно, поэтому предлагается доказать, что целая часть при делении a_i на 2^2021 стабилизируется. Более того целая часть будет нулем или единицей. Как после этого можно доказать, что остаток будет периодичен?
Подсказка 2
В задаче активно фигурирует двоичная запись числа, поэтому разумно остаток представить в двоичной записи. Так как остаток меньше 2^2021, то слагаемых будет не больше 2021. Как можно доказать, что они периодичны с периодом 2^2021?
Подсказка 3
Давайте доказывать наше предположение по индукции. Начните с последних разрядов, докажите, что слагаемое, помноженное на a_i, периодично с периодом равным 2^i. Примените предположение для всех меньших и решите задачу.
Обозначим операцию замены всех цифр числа в десятичной записи их остатками при делении на
и рассмотрения последовательности
цифр, как двоичную запись, за
Т.е.
Пусть где
и
— целые числа. Докажем для начала, что начиная с некоторого
число
перестаёт меняться и равняется
или
Действительно,
причём
т.е. цифры (в
десятичной записи) чисел
и
не влияют друг на друга. Отсюда следует, что
причём
заметим теперь, что
для всех
кроме
и
а
и
значит, начиная с некоторого
момента
стабилизируется.
Докажем теперь, что последовательность периодична с периодом
Пусть
т.е. посмотрим на двоичную запись числа Докажем, что
периодична с периодом
Доказывать будем индукцией по
Для
утверждение следует из того, что
нечётно, поэтому
остаётся всегда одной чётности, поэтому
не меняется. Теперь
докажем переход от всех чисел, меньших
к
Заметим,
что выражение не влияет на последние
цифру числа
а значит не влияет
и на
По предположению индукции числа
а с ним и переносы в -й разряд, периодичны с периодом
а, значит, при увеличении
на
чётность
не
изменится.
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!