Задача № 1666109, 10, 11 классы2 / 5

Цифры и делимость: доказательство для чисел

На экране компьютера напечатано натуральное число, делящееся на 7, а курсор находится в промежутке между некоторыми двумя его соседними цифрами. Докажите, что существует такая цифра, что, если ее впечатать в этот промежуток любое число раз, то все получившиеся числа также будут делиться на 7.

Например, все числа 259, 2569, 25669, 256669, ..., а также 2359, 23359, 233359, ... делятся на 7.

Разобрать решение

Первое решение. Пусть aa и bb — числа, стоящие слева и справа от курсора соответственно, и число bb состоит из nn цифр. Тогда по условию 10na+b10^n a + b делится на 7. Если между числами aa и bb вставить одну цифру xx, то получим число 10n+1a+10nx+b10^{n+1}a+10^n x+b. Можно подобрать эту цифру так, чтобы это число также делилось на 7, так как при x=0,1,2,…,6x=0,1,2,\ldots,6 такие числа имеют различные остатки при делении на 7.

По индукции докажем, что если вставить mm цифр xx, m⩾1m\geqslant 1, то получившееся число также будет делиться на 7. База индукции (m=1m=1) проверена выше. Для шага индукции достаточно доказать, что разность $$\overline{a{\underbrace{xx\ldots x}{m+1,\text{раз}}}b} -\overline{a{\underbrace{xx\ldots x}{m,\text{раз}}}b} делится на 7, где $\overline{ab}$ означает число, составленное из последовательно приписанных друг к другу записей чисел (цифр) $a$ и $b$. Эта разность при некотором $k>m$ равна 10^{k+1}a-10^k(x-a)=10^{k-m}(10^{m+1}a+10^m x-10^m a)$$ и имеет тот же остаток при делении на 7, что и число 10k−m(10m+1a+10mx+b)10^{k-m}(10^{m+1}a+10^m x+b), а последнее делится на 7 по предположению индукции. Второй способ.Пусть aa и bb — те же, что и в первом способе. После вставки mm цифр xx полученное число имеет вид $$ a\cdot 10^{m+n}+\overline{\underbrace{xx\ldots x\vphantom{b}}{m,\text{раз}}}\cdot 10^{n}+b. $$ Подберем цифру xx так, чтобы при любом m∈Nm\in\mathbb{N} это число делилось на 7. Вычтем из него по условию делящееся на 7 число 10na+b10^{n}a+b. Получим число \begin{align*} &10^n(10^m-1)a+\overline{\underbrace{xx\ldots x\vphantom{b}}{m,\text{раз}}}\cdot 10^{n}=\ =&10^n(10^m-1)a+10^nx\cdot\frac{10^m-1}{9}=\=&10^{n}(9a+x)\cdot \frac{10^m-1}{9}. \end{align*} Цифру xx можно подобрать в зависимости от остатка от деления числа aa на 7 так, чтобы число 2a+x2a+x, а значит и 9a+x9a+x, делилось на 7. Это соответствие можно указать явно с помощью следующей таблицы:

a(mod7)a\pmod 7 0 1 2 3 4 5 6
цифра xx 0 или 7 5 3 1 6 4 2
[олимпиада](https://mirolimp.ru/tasks?parent%5Bvalue%5D=264898)
Название Московская математическая олимпиада
[год](https://mirolimp.ru/tasks?parent%5Bvalue%5D=315529)
Год 2019
Номер 82
класс

1 Класс 11 задача Номер 2


© 2004-... [МЦНМО](http://www.mccme.ru) ([о копирайте](https://problems.ru/about_system.php#copyright))

[Пишите нам](https://problems.ru/feedback.php) [](https://problems.ru/editor/login.php) Проект осуществляется при поддержке [Департамента образования г.Москвы](http://www.educom.ru) и ФЦП "Кадры" .

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 166610.

Старый дизайн