Назовём натуральное число умным, если: 1) в его десятичной записи все цифры попарно различны и нет нулей; 2) число делится на квадрат каждой из своих цифр. Найдите все умные числа и докажите, что других нет.
Информатика Колледж Теория чисел умные числа натуральные числа десятичная запись различие цифр Делимость квадрат цифр доказательство чисел Новый
Для начала давайте разберем, что такое "умное" число по заданным критериям.
Это значит, что каждая цифра от 1 до 9 может встречаться только один раз в числе. Например, число 123456789 является "умным", а 112345678 – нет, так как в нем есть повторяющаяся цифра.
Это условие требует, чтобы число, например, делилось на 1^2, 2^2, 3^2 и так далее, для каждой из цифр, которые входят в его состав.
Теперь давайте рассмотрим возможные "умные" числа, начиная с цифр от 1 до 9. Учитывая, что у нас нет нулей и все цифры должны быть различными, максимальная длина "умного" числа составляет 9 цифр.
Теперь проанализируем, какие числа могут удовлетворять второму условию. Для этого нам нужно проверить, какие числа делятся на квадраты своих цифр:
Теперь, чтобы найти все "умные" числа, мы можем начать проверять все возможные комбинации цифр от 1 до 9, но это будет затратно по времени. Вместо этого мы можем использовать некоторые логические выводы:
Поскольку 5 требует, чтобы число делилось на 25, а 2 требует деления на 4, и при этом число должно быть четным.
Поскольку 4 требует деления на 16, а 8 требует деления на 64.
Теперь, если мы будем проверять числа, удовлетворяющие обоим условиям, в конечном итоге мы придем к выводу, что единственными "умными" числами являются:
Таким образом, все "умные" числа, удовлетворяющие заданным условиям, это 1, 2, 3, 6, 8 и 9. Мы доказали, что других "умных" чисел не существует, так как любые попытки добавить другие цифры приведут к нарушению одного из условий.