Задание 18 из 40Задачи на теорию чисел
Линия №20 · Высокий уровень

Для чисел и состоящих из одинакового количества цифр, вычисляют
сумму произведений соответствующих цифр. Например, для чисел и получается сумма .
а) Существуют ли трёхзначные числа и для которых ? б) Существуют ли четырёхзначные числа и для которых ? в) Верно ли, что любое натуральное число от 1 до 340 является суммой
для некоторых пятизначных чисел и ?

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: 4A9559

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

а) Да, существуют, например, сумма S для чисел 997 и 888 равна Далее проверяются ограничения и достижимость ответа во всех трёх пунктах.

Ключевая идея: Записать операцию через разряды и сравнить изменение числа с ограничениями задачи. Ключевой фрагмент условия: «Для чисел A и B, состоящих из одинакового количества цифр, вычисляют S –…» (ФИПИ 4A9559)..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пошаговое решение задания 20 ЕГЭ по профильной математике, ФИПИ 4A9559

Текстовый конспект решения

  1. а) Да, существуют, например, сумма S для чисел 997 и 888 равна
  2. б) Найдем наибольшую возможную сумму S для четырёхзначных чисел. Для этого нужно взять числа 9999 и 9999. Тогда
  3. Значит, хотя бы одна цифра чисел A и B меньше 9. Тогда сумма S не больше
  4. Таким образом, не существуют четырёхзначных чисел A и B, для которых S = 320.
  5. в) Покажем, как можно получить числа от 1 до 9 в виде суммы S двузначных чисел. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  6. Покажем, как можно получить числа от 9a +1 до 9a +9 в виде суммы S двузначных чисел, где 1 ≤a ≤ 9. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  7. Таким образом, мы показали, как получить все числа от 1 до 9a+ 9, где 1 ≤a ≤ 9, то есть до 90, двузначными числами. Тогда пятизначными числами мы тоже можем получить числа от 1 до 90, просто приписав три нуля в конце каждого из двузначных чисел.
  8. Заметим, что этим же способом мы можем получить числа от 91 до 333. Для этого к каждому из двузначных чисел A и B припишем в конце не три нуля, а цифры 900, 990 или 999. Сумма S для получившихся пятизначных чисел будет складываться из вклада первых двух цифр и вклада последних трёх цифр. Заметим, что вклад первых двух цифр может быть любым числом от 1 до 90. Например. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  9. если взять младшие три цифры 999 и 999, то вклад последних трёх цифр равен 9⋅9+ 9⋅9+ 9⋅9 = 243, и тогда итоговая сумма S может быть от 244 до 333;
  10. если взять 999 и 990, то вклад последних трёх цифр равен 9⋅9+ 9⋅9+ 9⋅0 =162, и тогда S может быть от 163 до 252;
  11. если взять 999 и 900, то вклад последних трёх цифр равен 9⋅9+ 9⋅0+ 9⋅0 =81, и тогда S может быть от 82 до 171.
  12. Таким образом, мы можем получить все числа от 1 до 333.
  13. Осталось получить числа 334, 335, 336, 337, 338, 339 и 340. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  14. Сумма S для чисел 99992 и 99995 равна 334: 9 ⋅9⋅4+ 2⋅5= 334
  15. Сумма S для чисел 99992 и 99995 равна 334. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  16. Сумма S для чисел 99987 и 99984 равна 335: 9⋅9⋅3+ 8 ⋅8 +7 ⋅4= 335
  17. Сумма S для чисел 99987 и 99984 равна 335. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  18. Сумма S для чисел 98889 и 98887 равна 336: 9⋅9+ 8⋅8 ⋅3 +9 ⋅7= 336
  19. Сумма S для чисел 98889 и 98887 равна 336. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  20. Сумма S для чисел 98888 и 98888 равна 337: 9 ⋅9+ 8⋅8⋅4= 337
  21. Сумма S для чисел 98888 и 98888 равна 337. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  22. Сумма S для чисел 99888 и 99886 равна 338: 9⋅9⋅2+ 8⋅8 ⋅2 +8 ⋅6= 338
  23. Сумма S для чисел 99888 и 99886 равна 338. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  24. Сумма S для чисел 99887 и 99887 равна 339: 9 ⋅9⋅2+ 8⋅8⋅2+ 7⋅7 =3393
  25. Сумма S для чисел 99887 и 99887 равна 339. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  26. Сумма S для чисел 99995 и 99985 равна 340: 9⋅9⋅3+ 9 ⋅8 +5 ⋅5= 340
  27. Сумма S для чисел 99995 и 99985 равна 340. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  28. Таким образом, все числа от 1 до 340 можно получить в виде суммы S для двух некоторых пятизначных чисел.

Ответ: а) Да, существуют б) Нет, не существуют в) Да, верно

Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Разрядная запись числа и арифметика цифр
  • Натуральные и целые числа
  • Проверка достижимости ответа для варианта ФИПИ 4A9559
Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • Потерять ограничение из условия «Для чисел A и B, состоящих из одинакового количества цифр, вычисляют S –…» в варианте ФИПИ 4A9559.
  • Проверить только один из пунктов а), б) и в), не обосновав остальные случаи.
  • Получить численную границу, но не доказать её достижимость или невозможность.
Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  1. 1Выписать все ограничения для условия «Для чисел A и B, состоящих из одинакового количества цифр, вычисляют S –…» (ФИПИ 4A9559).
  2. 2Разделить доказательство на пункты а), б) и в) и проверить крайние случаи.
  3. 3Сопоставить итоговый ответ с исходными ограничениями и изображением решения.
Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №20
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ