Тема . Ломоносов
Теория чисел и десятичная запись на Ломоносове
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела ломоносов
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#82784

Пусть S(n)  обозначает сумму цифр натурального числа n  . Найдите наибольшее 85  -значное натуральное число n  , удовлетворяющее условию: для всех натуральных m  (1≤ m ≤ n  ) справедливы равенства S(mn )= S(n)  .

Источники: Ломоносов - 2024, 11.7 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Не совсем понятно, как нам искать максимальное подходящее число из 85значных чисел. Быть может, рассмотрим какие-нибудь большие числа и посмотрим, подходят ли они?

Подсказка 2

Докажем, что число 10^85 - 1 подходит. Посмотрим, что происходит при умножении на какое-то число, известно ли нам что-нибудь о его виде? О сумме цифр? Удобно рассматривать m без нулей на концах.

Подсказка 3

Что происходит, когда мы отнимаем от числа m * 10^85 число m? Удобнее всего рассмотреть вычитание столбиком.

Подсказка 4

У 86 -го разряда числа m * 10^85 занимается единица. Тогда у остальных младших 85 разрядов вместо 0 будет 9, кроме последнего, у которого будет 10. А что будет в ответе в этих разрядах? Какой будет сумма в этих разрядах?

Подсказка 5

Тогда сумма цифр до 86 -го разряда будет равняться 9*84 + 10 - S(m). Осталось лишь найти, чему будет равна сумма чисел в оставшихся разрядах!

Показать ответ и решение

Максимальное 85  -значное натуральное число это 1085− 1.  Докажем, что оно подходит под условие.

Если     85
n= 10 − 1,  тогда          85
mn = m ⋅10  − m.  Сумма цифр у числа n  равняется 9⋅85.  Рассмотрим сумму цифр у mn.  Будем рассматривать такие m,  что они не оканчиваются на 0,  так как нули не влияют на сумму цифр mn.  Соответственно переходов через разряд у m  нет.

Когда из     85
m ⋅10  вычитается число m  происходит следующее:

(a) У 86  -го разряда числа     85
m ⋅10  занимается единица. Тогда у остальных младших 85  разрядов вместо 0  будет 9,  кроме последнего, у которого будет 10.

(b) При вычитании числа m  в результате будет в разрядах будет записываться такая цифра, что в сумме с цифрой из m,  стоящей на том же разряде, они дадут 9,  кроме первого разряда, у которого в сумме будет 10.

Тогда сумма цифр до 86  -го разряда будет равняться

9⋅84+10− S(m),

так как изначально было 84  девяток и одна десятка.

Оставшаяся сумма цифр числа mn  будет равняться S(m − 1).  Но учитывая ограничения, которые мы ввели, получаем, что S(m − 1)= S(m)− 1.

Тогда сумма цифр числа mn  это

9⋅84 +10− S(m )+S (m − 1)= 9⋅84+ 10− 1 =9 ⋅85,

что совпадает со суммой цифр числа n.

Ответ:

99...9
◟ ◝8◜5-◞

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!