Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 634879
i

Обо­зна­чим через s(n) сумму цифр числа n, а через a(n)  — сумму квад­ра­тов цифр числа n.

а)  Может ли a(n) быть в 12 раз боль­ше, чем s(n)?

б)  У каких на­ту­раль­ных чисел n число a(n) в 9 раз боль­ше, чем s(n)?

в)  Возь­мем любое на­ту­раль­ное число m и со­ста­вим бес­ко­неч­ную по­сле­до­ва­тель­ность  левая фи­гур­ная скоб­ка x_n пра­вая фи­гур­ная скоб­ка сле­ду­ю­щим об­ра­зом: x_1=m и x_n плюс 1=a левая круг­лая скоб­ка x_n пра­вая круг­лая скоб­ка для всех n боль­ше или равно 1. При каких m ко­ли­че­ство раз­лич­ных чле­нов этой по­сле­до­ва­тель­но­сти ко­неч­но?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть цифры числа n это x1, x2, ..., xk. Все они не пре­вос­хо­дят 9.

а)  Про­ве­рим может ли a(n) быть в 12 раз боль­ше, чем s(n). По­лу­ча­ем:

a левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка =x_1 в квад­ра­те плюс x_2 в квад­ра­те плюс \ldots плюс x_k в квад­ра­те =x_1 умно­жить на x_1 плюс x_2 умно­жить на x_2 плюс \ldots плюс x_k умно­жить на x_k мень­ше или равно 9x_1 плюс 9x_2 плюс \ldots плюс 9x_k=
=9 левая круг­лая скоб­ка x_1 плюс x_2 плюс \ldots плюс x_k пра­вая круг­лая скоб­ка =9s левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 12s левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка .

Зна­чит, это не­воз­мож­но.

б)  Чтобы ра­вен­ство a левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка =9s левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка было вер­ным, все не­ра­вен­ства преды­ду­ще­го пунк­та долж­ны об­ра­тить­ся в ра­вен­ства, то есть для любой цифры долж­но вы­пол­нять­ся усло­вие x в квад­ра­те =9x, от­ку­да x  =  0 или x  =  9. Итак, под­хо­дят все числа, за­пись ко­то­рых со­сто­ит лишь из нулей и де­вя­ток.

в)  Если пер­вый член по­сле­до­ва­тель­но­сти m боль­ше или равно 1000, то есть если число m со­дер­жит в за­пи­си k  цифр, где k боль­ше или равно 4, то тогда

m боль­ше или равно 100 \ldots 0=10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше k умно­жить на 9 в квад­ра­те боль­ше или равно a левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка .

Не­ра­вен­ство 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше k умно­жить на 9 в квад­ра­те рав­но­силь­но не­ра­вен­ству 10 в сте­пе­ни k боль­ше 810k, что верно при k=4, а при уве­ли­че­нии k на еди­ни­цу пра­вая часть рас­тет на 810, а левая  — ми­ни­мум на 90 000, по­это­му не­ра­вен­ство верно при всех на­ту­раль­ных k, не мень­ших  4, и тогда m боль­ше a левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка .

Таким об­ра­зом, если пер­вый член m по­сле­до­ва­тель­но­сти не мень­шее ты­ся­чи, то по­сле­до­ва­тель­ность будет убы­вать до тех пор, пока ее члены не ста­нут трех­знач­ны­ми (или даже двух- или од­но­знач­ны­ми). После этого они уже ни­ко­гда не ста­нут боль­ше ты­ся­чи, по­сколь­ку для чисел m мень­ше 1000 сумма квад­ра­тов их цифр a левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 умно­жить на 9 в квад­ра­те =243 мень­ше 1000. Сле­до­ва­тель­но, по­сле­до­ва­тель­ность будет со­дер­жать ко­неч­ное ко­ли­че­ство чле­нов, не мень­ших ты­ся­чи (их не более m, ведь по­сле­до­ва­тель­ность убы­ва­ет) и никак не боль­ше 999 раз­лич­ных зна­че­ний чле­нов по­сле­до­ва­тель­но­сти, мень­ших ты­ся­чи. Зна­чит, при любом m ко­ли­че­ство раз­лич­ных чле­нов по­сле­до­ва­тель­но­сти ко­неч­но.

 

Ответ: а)  нет; б)  числа, за­пись ко­то­рых со­сто­ит лишь из нулей и де­вя­ток; в) при всех m.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 408
Классификатор алгебры: По­сле­до­ва­тель­но­сти и про­грес­сии