Тема . ПитерГор (Санкт-Петербургская олимпиада)
Теория чисел на Питергоре
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела питергор (санкт-петербургская олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#81384

Имеется натуральное 1001  -значное число A.  1001  -значное число Z  — то же число A,  записанное от конца к началу (например, для четырёхзначных чисел это могли быть 7432  и 2347  ). Известно, что A> Z.  При каком A  частное A∕Z  будет наименьшим (но строго больше 1  )?

Источники: СпбОШ - 2022, задача 11.3(см. www.pdmi.ras.ru)

Показать ответ и решение

Первое решение. Пусть A = a--a---...a.
    1000 999   0  Поскольку A >Z,  среди цифр a,a ,...,a
 0 1    499  есть хотя бы одна недевятка. Значит, Z ≤ Z0 = 99◟. ◝4.◜99.9◞89◟95..◝◜0.19◞.  Покажем, что         501    499
A − Z ≥10  − 10 .  Отсюда будет следовать, что

A      10501− 10499
Z-− 1≥ ----Z0----

Эта оценка достигается при Z =Z0,  что и даёт ответ. Имеем

               (  1000  )          ( 999   )               (  501    499)
A− Z =(a1000− a0) 10   − 1 + (a999− a1) 10 − 10 + ⋅⋅⋅+ (a501− a499)10  − 10   =
     =φ499Δ499+ φ498Δ498+ ⋅⋅⋅+ φ0Δ0

где φi =a501+i− a499−i  и Δi = 10501+i− 10499−i  при i= 0,1,...,499.  Заметим, что Δi+1 > 10Δi.  Пусть j− наибольший индекс, при котором φj ⁄= 0.  Тогда

|φjΔj + φj−1Δj−1+ ⋅⋅⋅+ φ0Δ0|≥|φjΔj|− |φj−1Δj−1|− ⋅⋅⋅− |φ0Δ0|≥
                         ≥Δ  (1− 9-− -9-− ⋅⋅⋅− -9) = Δj-≥ Δ
                            j    10  100      10j    10j   0

что и требовалось.

Второе решение. Ясно, что можно минимизировать (положительное) число A-     A−Z-
Z − 1=  Z .  Пронумеруем цифры в A  слева направо a1,a2,...,a1001.  Пусть k  — наименьший номер, для которого ak ⁄= a1002−k  (тогда k≤ 500  и ak >a1002−k,  ибо A > Z  ).

Рассмотрим произвольный оптимальный пример. Заменим первые и последние k− 1  цифр на девятки. A− Z  не изменится, Z  не уменьшится, то есть наша дробь не увеличится. По этой же причине a501  можно заменить на 9.  Заменим ak  на 9,  а a1002−k  на  8.  При этом A− Z  не увеличится, а Z  не уменьшится. Заменим все цифры ak+1,...,a500  на нули, а a502,...,a1001−k  на девятки. Тогда A − Z  не увеличится, а Z  если и уменьшится, то на меньшую величину (это произойдёт только тогда, когда вторая половина и так была девятками!). Поскольку в оптимальном примере A− Z <Z  (в первом просто меньше цифр), то, ясно, A−ZZ-  не возрастёт. Итак, можно считать, что A  имеет вид

9◟9.◝.◜.9 ◞0◟0.◝.◜.0◞999◟ ◝..◜.9◞89◟9..◝◜.9◞
  k   500−k  500−k   k−1

В этом случае

A − Z = 10501+10500 − 10k− 10k−1

Это выражение достигает минимума при k= 500,  и при этом же k  достигается максимум значения рассматриваемых Z.  Значит, это и есть ответ.

Ответ:

При A,  запись которого (слева направо) такая: 501  девятка, восьмёрка, 499  девяток

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!