Lista 13A

Uniwersyteckie Kółko Matematyczne - poziom A
www.math.uni.wroc.pl/˜preisner/jg
Kamil Duszenko, Jelenia Góra, 8 maja 2010 r.
1
Cyfry w zapisie liczb naturalnych
Liczbę naturalną, której zapis dziesiętny składa się kolejno z cyfr cn , cn−1 , . . ., c3 , c2 , c1 , będziemy
krótko oznaczać symbolem cn cn−1 . . . c3 c2 c1 . Oczywiście mamy
cn cn−1 . . . c3 c2 c1 = 10n−1 · cn + 10n−2 · cn−1 + . . . + 102 · c3 + 10 · c2 + c1 .
Zapis dziesiętny umożliwia proste sprawdzenie, czy dana liczba naturalna dzieli się przez niektóre
małe liczby — są to cechy podzielności. Dla liczby N = cn cn−1 . . . c3 c2 c1 cechy te są następujące:
• N dzieli się przez 2 ⇔ c1 jest parzysta (ostatnia cyfra);
• N dzieli się przez 3, odpowiednio przez 9 ⇔ cn + cn−1 + . . . + c3 + c2 + c1 dzieli się przez 3,
odpowiednio przez 9 (suma cyfr);
• N dzieli się przez 4 ⇔ c2 c1 dzieli się przez 4 (dwie ostatnie cyfry);
• N dzieli się przez 5 ⇔ c1 = 0 lub c1 = 5 (ostatnia cyfra);
• N dzieli się przez 11 ⇔ c1 − c2 + c3 − c4 + . . . ± cn dzieli się przez 11 (naprzemienna suma).
• N dzieli się przez 11, 33 odpowiednio 99 ⇔ c2 c1 + c4 c3 + c6 c5 + . . . dzieli się przez 11, 33,
odpowiednio 99 (suma dwucyfrowych bloków).
Cechy podzielności przez inne liczby, np. przez 7 i 13, są bardziej skomplikowane, chociaż istnieje
systematyczna metoda wyprowadzania takich cech. Mianowicie przyjmujemy za b1 , b2 , b3 , b4 , . . .
odpowiednio reszty z dzielenia liczb 1, 10, 102 , 103 , . . . przez n (można wykazać, że w ten sposób
zawsze dostajemy ciąg okresowy) i wówczas liczba N = cn cn−1 . . . c3 c2 c1 dzieli się przez n ⇔ liczba
bn cn + bn−1 cn−1 + . . . + b3 c3 + b2 c2 + b1 c1 dzieli się przez n. A nawet więcej, obie te liczby dają te
same reszty z dzielenia przez n. Łatwo spostrzec, że powyższe cechy podzielności są szczególnymi
przypadkami tej reguły.
1. Zapisz zwartym wzorem liczbę n-cyfrową cc . . . ccc .
2. Dla jakich trójek cyfr (a, b, c) równość aa
. . aaa} bb
. . bbb} + 1 = (cc
. . ccc} + 1)2 zachodzi dla
| . {z
| . {z
| . {z
n
n
n
wszystkich n ?
. . aaa} − bb
. . bbb} = (cc
. . ccc})2 zachodzi dla przy3. Dla jakich trójek cyfr (a, b, c) równość aa
| . {z
| . {z
| . {z
2n
n
n
najmniej dwóch liczb naturalnych n ?
4. Iloma jednakowymi cyframi może kończyć się kwadrat liczby naturalnej?
5. Wykaż, że dla każdego n istnieje n-cyfrowy kwadrat liczby naturalnej, którego cyfry tworzą
ciąg niemalejący.
√
6. Dla jakich liczb naturalnych n liczba 3 n powstaje przez skreślenie trzech ostatnich cyfr liczby
n?
1
7. Czy przez skreślenie pewnej ilości ostatnich cyfr liczby n możemy otrzymać liczbę
√
n?
8. Dla jakich cyfr c może się zdarzyć, że pewna liczba 1 + 2 + 3 + . . . + n jest postaci cc . . . ccc i
większa od 10 ?
. . 111} ma sumę cyfr co najmniej n.
9. Udowodnij, że dowolna wielokrotność liczby 11
| . {z
n
10. Dla jakich cyfr x, y, z liczba xy234z dzieli się przez 396 ? Znajdź wszystkie możliwości.
11. Oblicz sumę cyfr liczby 9 · 99 · 9999 · 99999999 · . . . · 99
. . 999} · 99
. . 999} .
| . {z
| . {z
22009
22010
12. Liczba naturalna b powstała przez zmianę kolejności cyfr liczby naturalnej a. Załóżmy, że
. . 999} . Dla jakich n jest to możliwe?
a + b = |99 . {z
n
13. Suma cyfr liczby n wynosi 2010, a suma cyfr liczby 44n wynosi 8040. Jaka może być suma
cyfr liczby 3n ?
14. Znajdź taką liczbę naturalną, że jeżeli jej cyfrę jedności równą 6 przeniesiemy na początek,
to otrzymamy liczbę 4 razy większą.
15. Niech π(n) oznacza iloczyn cyfr liczby n. Rozpoczynamy od liczby naturalnej a1 , następnie
obliczamy a2 = a1 + π(a1 ), a3 = a2 + π(a2 ), a4 = a3 + π(a3 ), . . .. Czy może się zdarzyć, że
otrzymany w ten sposób ciąg a1 , a2 , a3 , a4 , . . . będzie nieograniczony z góry?
16. Wykaż, że wśród dowolnych 39 kolejnych liczb naturalnych można znaleźć liczbę o sumie cyfr
podzielnej przez 11. A jak będzie dla 38 kolejnych liczb?
17. Uzasadnij, że istnieje n-cyfrowa liczba podzielna przez 2n zawierająca tylko cyfry 1 i 2. A co
się stanie dla innych par cyfr?
18. Uzasadnij, że istnieje n-cyfrowa liczba podzielna przez 5n i nie zawierająca w zapisie żadnych
zer.
19. Wykaż, że istnieje liczba postaci 5n mająca co najmniej 2010 kolejnych zer. A czy można
otrzymać dokładnie 2010 kolejnych zer?
20. Udowodnij, że istnieje nieskończenie wiele liczb postaci 5n , których zapis ma na ostatnich
2010 pozycjach naprzemiennie cyfry różnych parzystości.
2