มีวิธีที่เป็นระบบในการกำหนดจำนวนของตัวเลขระหว่าง 10 และ, บอกว่า, 50, หารด้วยหลักหน่วยของพวกเขา?

มีวิธีที่เป็นระบบในการกำหนดจำนวนของตัวเลขระหว่าง 10 และ, บอกว่า, 50, หารด้วยหลักหน่วยของพวกเขา?
Anonim

ตอบ:

จำนวนของตัวเลขระหว่าง #10# และ # # 10k หารด้วยหน่วยหลักของพวกเขาสามารถแสดงเป็น

#sum_ (n = 1) ^ 9 fl ((k * gcd (n, 10)) / n) #

ที่ไหน #fl (x) # แสดงถึงฟังก์ชั่นการทำแผนที่พื้น # x # เป็นจำนวนเต็มมากที่สุดน้อยกว่าหรือเท่ากับ # x #.

คำอธิบาย:

นี่เทียบเท่ากับการถามจำนวนเต็ม # A # และ # B # มีอยู่ที่ไหน # 1 <= b <5 # และ # 1 <= a <= 9 # และ # A # แบ่ง # 10b + A #

สังเกตได้ว่า # A # แบ่ง # 10b + a # ถ้าและเพียงถ้า # A # แบ่ง # 10b #. ดังนั้นจึงพอเพียงที่จะหาจำนวนดังกล่าว # B #มีอยู่สำหรับแต่ละคน # A #. นอกจากนี้โปรดทราบว่า # A # แบ่ง # 10b # ถ้าเพียง แต่ถ้าแต่ละปัจจัยสำคัญของ # A # ยังเป็นปัจจัยสำคัญของ # 10b # มีหลายหลากที่เหมาะสม

สิ่งที่เหลืออยู่คือต้องผ่านแต่ละคน # A #.

#a = 1 #: เป็นจำนวนเต็มทั้งหมดหารด้วย #1#ทั้งสี่ค่าสำหรับ # B # งาน.

A = # 2 #: เช่น #10# หารด้วย #2#ทั้งสี่ค่าสำหรับ # B # งาน.

A = # 3 #: เช่น #10# ไม่สามารถหารด้วย #3#เราต้องมี # B # ถูกหารด้วย #3#, นั่นคือ, # B = 3 #.

A = # 4 #: เช่น #10# หารด้วย #2#เราต้องมี # B # ตามที่หารด้วย #2# มีหลายหลากที่เหมาะสม ดังนั้น, # B = 2 # หรือ # B = 4 #.

# A = 5 #: เช่น #10# หารด้วย #5#ทั้งสี่ค่าสำหรับ # B # งาน.

A = # 6 #: เช่น #10# หารด้วย #2#เราต้องมี # B # ตามที่หารด้วย #3#, นั่นคือ, # B = 3 #.

A = # 7 #: เช่น #10# ไม่สามารถหารด้วย #7#เราต้องมี # B # ตามที่หารด้วย #7#. แต่ รุ่น B ประเภทสิทธิ <5 #และไม่มีค่าสำหรับ # B # โรงงาน

# A = 8 #: เช่น #10# หารด้วย #2#เราต้องมี # B # ตามที่หารด้วย #4#, นั่นคือ, # B = 4 #

A = # 9: # เช่น #10# ไม่สามารถหารด้วย #3#เราต้องมี # B # ตามที่หารด้วย #3^2#. แต่ รุ่น B ประเภทสิทธิ <5 #และไม่มีค่าสำหรับ # B # โรงงาน

นี่เป็นการสรุปแต่ละกรณีดังนั้นเมื่อรวมกันเราจะได้รับดังที่สรุปไว้ในคำถาม #17# ค่า อย่างไรก็ตามวิธีนี้สามารถขยายไปสู่ค่าที่มากขึ้นได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่นถ้าเราต้องการที่จะไปจาก #10# ไปยัง #1000#เราจะ จำกัด # 1 <= b <100 #. จากนั้นดูที่ A = # 6 #พูดว่าเราจะได้ #2# แบ่ง #10# และดังนั้น #6# แบ่ง # 10b # ถ้าและเพียงถ้า #3# แบ่ง # B #. มี #33# ทวีคูณของ #3# ในช่วงสำหรับ # B #และดังนั้น #33# ตัวเลขที่ลงท้ายด้วย #6# และหารด้วย #6# ระหว่าง #10# และ #1000#.

ในการคำนวณโน้ตที่สั้นกว่าและง่ายกว่าโดยใช้การสังเกตด้านบนเราสามารถเขียนจำนวนเต็มระหว่าง #10# และ # # 10k เช่น

#sum_ (n = 1) ^ 9 fl (k / (n / gcd (n, 10))) = sum_ (n = 1) ^ 9 fl ((k * gcd (n, 10)) / n) #

ที่ไหน #fl (x) # แสดงถึงฟังก์ชั่นการทำแผนที่พื้น # x # เป็นจำนวนเต็มมากที่สุดน้อยกว่าหรือเท่ากับ # x #.