第三十章 :数竞训练!(第二更求追读月票)(2/2)
【考虑序列ak=11...1{k个1}其中 k=1,2,…,n+1,这 n+1个数模n的余数只可能取0,1…,n?1。】
【由鸽巢原理,存在两个不同的下標 i<j使得a i≡a j(mod n).】
【计算差aj-a i=....】
看著稿纸上的算式,韩川思索著。
如果一个数要同时是n的倍数,並且所有数字都是0或1,那么它可以写成若干个10的冪次之和的形式。
但这里的问题转化为:能否在10的冪次中找到若干个数,它们的和恰好被n整除。
“10的冪次模n的余数...”
这个短语在他脑子里一闪,像一根火柴划亮了一片黑暗让他幡然醒悟了过来。
拾笔,落笔。
一行行的算式快速地在稿纸上写下。
“如果考虑数列10^1, 10^2, 10^3……一直到10^(n+1),这n+1个数分別模n取余数。”
“而模n的余数只有n种可能——0到n-1。n+1个数放进n个盒子里,根据鸽巢原理,至少有两个数的余数相同。”
“將 n+1个全1数模 n的余数作为物体,余数的可能取值(0,1,…,n?1)作为抽屉,再对其进行整除性处理,就可以了。”
很快,答案就计算了出来。
由於 gcd(n,10)=1,n与 10 ^i互质,因此nir。而 r的每一位都是 1,故 r即为所求的 n的倍数!
“搞定!”
笔锋落下,韩川咧嘴笑了笑。
这题还真是有迷惑性,核心难度在於构造一个辅助数列。
如果用一般的构造倍数法来解题,他就算是解上一个晚上也算不出来。
但如果先构造辅助数列,再將『存在性』问题转化为『重复余数』问题,就很容易证明了!
解决了第一题,韩川迅速看向第二题。
【证明:对任意正整数 n,总存在一个 n的倍数,其十进位表示中每一位数字都是奇数(即只包含 1, 3, 5, 7, 9中的数字)。】
这道题与“仅由 0和 1组成”的结论类似,但限制为全奇数数字。
韩川尝试用鸽巢原理解答了一下,但很快就遇到了困难。
因为两个形如 111…1的数之差会產生末尾的 0,而 0是偶数。
很显然,相比第一题,这道题目的难度上升了不止一星半点。
他隱隱约约感觉到,第二题的思路跟第一题应该有某种对称性。
如果说第一题用的是10的冪次,第二题可能需要用到某种变形。
思索著,他在心里把这个命题拆开、重组、从不同的角度去尝试。
然后....然后他就卡住了。
看著稿纸上乱七八糟的算式,韩川有些头疼地揉了揉太阳穴。
他感觉做出来了一半,能感觉到答案就在前面不远的地方,但中间隔著一层薄雾,他看不清路。
就在这时,他带过来放在桌角的数学教材微微亮了一下,一行字跡浮现了出来。
是葛军的,笔锋锐利如刀。
“你可真是个狗脑子,都想到了10的冪次可以构造全0的数,为什么就不会转弯!”
“蠢!”
很显然看著韩川被第二题卡住这么久,课本中的书灵葛大爷开始耐不住了,浮现出一行字跡『教育』他。
.....