Тема 19. Задачи на теорию чисел
19.02 Задачи формата ЕГЭ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи на теорию чисел
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#18139

Для каждого натурального числа n  обозначим через n!  произведение первых n  натуральных чисел.

а) Существует ли такое натуральное число n,  что десятичная запись числа n!  оканчивается ровно 9 нулями?

б) Существует ли такое натуральное n,  что десятичная запись числа n!  оканчивается ровно 23 нулями?

в) Сколько существует натуральных чисел n,  меньших 100, для каждого из которых десятичная запись числа n!⋅(100 − n )!  оканчивается ровно 23 нулями?

Показать ответ и решение

Заметим, что количество нулей в конце числа n!  равно количеству пятерок в его разложении на простые множители. Действительно, каждый 0 эквивалентен 2 ⋅5  в разложении на простые, при этом в факториале двоек в разложении всегда больше, чем пятерок. Это так, поскольку 2< 5,  а факториал — произведение некоторого количества подряд идущих натуральных чисел, начиная с 1, то есть двойки просто появляются чаще.

а) Нам нужно, чтобы факториал содержал ровно 9 пятерок. Будем по одному добавлять числа, кратные 5, по возрастанию, пока не наберем  9
5 :

             .. 2
5, 10, 15, 20, 25.5 , 30, 35, 40

Таким образом, 40! подойдет.

б) Очевидно, что количество нулей в конце факториала не убывает. Также заметим, что следующие числа имеют одинаковое количество нулей на конце, так как степени вхождения пятерки в них одинаковые:

(5k)!, (5k+ 1)!, (5k +2)!, (5k +3)!, (5k + 4)!

Рассмотрим снова числа, кратные 5:

               . 2
 5, 10, 15, 20, 25..5
 30, 35, 40, 45, 50 ...52
                ..2
 55, 60, 65, 70, 75 ..5
80, 85, 90, 95, 100..52

Несложно видеть, что 95! имеет 22 нуля на конце, а 100! имеет уже 24 нуля на конце. Значит, искомого n  не существует.

в) Рассмотрим натуральные числа от 1 до 99. Заметим, что эти числа симметричны относительно числа 50 с точки зрения степени вхождения 5 в разложение на простые множители.

Таким образом, для любого натурального k < 100  следующие два числа имеют одинаковое количество нулей на конце:

            k!
(100 − k) ⋅(100− k+ 1)⋅...⋅99

Подставив k = 100− n,  получим, что следующие два числа имеют одинаковое количество нулей на конце, иначе говоря, содержат 10 в равных степенях:

                (100− n)!

(100 − (100− n))⋅(100− (100 − n )+1)⋅...⋅99 =
            =n ⋅(n + 1) ⋅...⋅99

Тогда следующие два числа эквивалентны с точки зрения нашей задачи, то есть содержат 10 в равных степенях:

      n!⋅(100− n)!

n!⋅n ⋅(n + 1) ⋅...⋅99= n⋅99!

Осталось понять, при каких n  число n ⋅99!  содержит 10 ровно в 23 степени. Мы уже знаем, что 99! содержит 10 в 22 степени, значит, n  должно быть кратно 5, но не кратно  2
5 .  Несложно посчитать, что среди чисел от 1 до 99 существует 16 таких n.

Это красивое решение задачи. Также пункт в) несложно решается перебором.

Ответ:

а) Да, существует

б) Нет, не существует

в) 16

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получены верные ответы в пунктах а), б) и в)

4

Обоснованно получен верный ответ в пункте в) и обоснованно получен верный ответ в пунктах а) или б)

3

Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б),

2

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте в)

Обоснованно получен верный ответ в пунктах а) или б)

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!