неділя, 7 грудня 2014 р.

ВІННИЦЬКА ЗАДАЧА ПРО МАГІЧНІ НАТУРАЛЬНІ ЧИСЛА.

ВІННИЦЬКА ЗАДАЧА ПРО МАГІЧНІ НАТУРАЛЬНІ  ЧИСЛА.
Деяке натуральне число називається магічним по-вінницьки,  якщо будь-яка перестановка цифр цього числа, утворює число, що ділиться на суму своїх цифр. Доведіть, що сума усіх часток, що отримуються в результаті ділення  магічних натуральних чисел, які утворені із деякого магічного по-вінницьки перестановкою його n-цифр, на суму своїх цифр   є числом,  що ділиться на число вигляду  111…1, де кількість одиниць дорівнює кількості цифр даного магічного по-вінницьки числа.
Доведення. Метод математичної індукції. Перевіримо базу індукції.  Зрозуміло, що усі одноцифрові натуральні числа є магічними по-вінницьки.  Для них виконується умова і наслідок задачі. Нехай маємо деяке натуральне магічне по-вінницьки двоцифрове число. До речі  існують такі двоцифрові магічні числа: 10, 12,  18, 20, 21, 24, 27, 30, 36, 40, 42, 45, 48, 50, 54, 60, 63,  70, 72, 80, 84, 90.
Перевіримо, як виконується наслідок задачі: 10:1+1:1=11, 12:3+21:3=4+7=11, 18:9+81:9=2+9=11, 24:6+42:6=4+7=11, і так далі.  Тепер почнемо аналізувати  трицифрові магічні числа. Нехай {x; y; z}- цифри трицифрового натурального числа, що володіє зазначеною магічністю. Натуральні  числа:
{xyzxzу; yхz;  ухzzyх;  уху} -   це множина магічних по-вінницьки чисел.  Сума усіх часток, що отримуються в результаті ділення  магічних натуральних чисел, на суму своїх цифр   є числом
(xyz+ xzу+yхz+ухz+zyх+ zху):(z+х+у) = (100x+10y+z+ 100x+10z+у+100y+10х + z+100у+10х+z+100z+10y+х+ 100у+10х+у ):(z+х+у) =222(z+х+у): (z+х+у)=222=2*111.
Наслідок задачі виконується.
На основі бази індукції, припустимо, що справедливе твердження задачі  для k-цифрового магічного натурального числа, яке отримано набором цифр {х1; х2; … хk}.
Доведемо, , що справедливе твердження задачі  для (k+1)-цифрового магічного натурального числа. Нехай магічне натуральне числа, утворене набором цифр {х1; х2; … хk; хk+1 }. Нехай, С(х1; х2; … хk; хk+1) - сума усіх магічних чисел, які утворені набором цифр {х1; х2; … хk; хk+1 }. 
Тоді С(х1; х2; … хk; хk+1):1+ х2+ … хk+ хk+1) =
= (С(х1; х2; … хk) + 111….1*хk+1):1+ х2+ … хk + хk+1) =
=(((k-1)!)*111….1*(х1+ х2+ … хk) + 111….1*хk+1):(х1+ х2+ … хk + хk+1)=  =(k!)*111….1*(х1+ х2+ … хk+ хk+1) :(х1+ х2+ … хk + хk+1)= (k!)*111….1
що і треба було довести.  

  

Немає коментарів:

Дописати коментар