Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела регион 9 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#135020

Докажите, что существует натуральное число b  такое, что при любом натуральном n> b  сумма цифр числа n!  не меньше   100
10  .

Источники: ВСОШ, РЭ, 2022, 9.10 и 10.10 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Нужна какая-нибудь лемма, которая позволит оценивать сумму цифр некоторых чисел. Условие задачи даёт много свободы, можно выбрать любое b. Значит, возможно, получится подогнать задачу под лемму.

Подсказка 2:

Через s(m) обозначим сумму цифр числа m. Если натуральное число m кратно 10ᵏ − 1, где k — также натуральное, то s(m) ≥ 9k. Докажите этот факт.

Подсказка 3:

Попробуйте доказывать по индукции. Распишите число m в виде 10ᵏu + v и сведите к меньшему числу.

Подсказка 4:

Для доказательства перехода понадобится следующий факт: s(a) + s(b) ≥ s(a + b). Докажите его, используя сложение в столбик.

Показать доказательство

Положим a= 10100.  Через s(m)  обозначим сумму цифр числа m.  Отметим простое свойство s(ℓ)+ s(m) ≥s(ℓ+m ),  которое сразу видно, если числа ℓ  и m  сложить в столбик.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лемма. Пусть k  — натуральное число, и пусть натуральное число m  кратно   k
10 − 1.  Тогда s(m)≥ 9k.

Доказательство. Индукция по m.  База      k
m =10 − 1  очевидна.

Предположим, что      k
m ≥ 10 ,  и что утверждение доказано для всех чисел, меньших m.  Докажем его и для m.  Пусть последние  k  цифр числа m  образуют число v  (возможно, с ведущими нулями), а все остальные — число u >0  (иначе говоря,    --    k
m =uv =10 u+ v  ). Поскольку m  делится на   k
10 − 1,  то и (положительное) число

m′ = u+ v = m − (10k− 1)u

также кратно   k
10 − 1.  Поэтому   ′
s(m )≥ 9k  по предположению индукции, а тогда

                          ′
s(m )=s(u)+s(v) ≥s(u+v)= s(m )≥ 9k.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Для решения задачи осталось взять такое k,  что 9k ≥a,  и заметить, что если b= 10k− 1  и n ≥b,  то n!  делится на 10k − 1  и, значит, s(n!)≥ 9k ≥a.

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!