Piramida kwadratowych liczb»Zadanie 1
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Piramida kwadratowych liczb
- Publikacja w Delcie: sierpień 2020
- Publikacja elektroniczna: 1 sierpnia 2020
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (413 KB)
Udowodnić, że piramida o podstawie kwadratu ułożona z kul armatnich składa się z kwadratowej liczby kul wtedy i tylko wtedy, gdy bok jej podstawy ma długość 24 kul.
jedynek ma co najmniej
różnych dzielników pierwszych.
będzie liczbą składającą się w zapisie dziesiętnym z
jedynek. Mamy
i
są względnie pierwsze dla
Załóżmy, że obie te liczby są podzielne przez liczbę pierwszą
Oczywiście liczba
jest nieparzysta. Ponieważ
więc
Skoro jednak
dzieli
to
co przeczy wcześniej poczynionej uwadze o nieparzystości
i kończy rozwiązanie zadania.



), że









- czyli spełniała zależność
(mod
) - to po pomnożeniu wszystkich jej wyrazów przez 
- czyli permutację należącą do zbioru 

(mod
) (taki element 




(mnożenie przez
) oraz
(mnożenie przez 
) są wzajemnie odwrotne. To dowodzi, że zbiór

jeżeli podczas ważenia odważniki można układać tylko na jednej szalce.
że

do obu stron daje
są nieparzyste, to lewa strona powyższej równości jest podzielna przez 4, w przeciwieństwie do prawej strony, co kończy rozwiązanie zadania.
będą liczbami całkowitymi dodatnimi. Ciąg liczb całkowitych
spełnia warunki:
Udowodnić, że jeżeli
to istnieją takie
że
i
oraz 
dla
będzie liczbą liczb pierwszych w zbiorze
Wśród pierwszych 2020 liczb całkowitych dodatnich jest więcej niż 13 liczb pierwszych, zatem
Zauważmy także, że wśród liczb
występują same liczby złożone, zatem
Oczywiście mamy
skąd wniosek, że istnieje taka liczba
dla której mamy
To kończy rozwiązanie zadania.
występuje dokładnie raz. Udowodnić, że żadna z tych liczb nie jest dzielnikiem innej.
i
spośród danych w zadaniu. Mamy
Jeśli
to niech
Wówczas
Teraz trzeba zauważyć, że liczby
i
dają resztę 1 z dzielenia przez 9, co wymusza 
nie występuje żadna z cyfr 1, 2, 9. Udowodnić, że w zapisie dziesiętnym liczby
występuje co najmniej jedna z tych cyfr.
-cyfrowa. Możemy zapisać
Wystarczy teraz wykazać, że jeśli liczba
ma tyle samo cyfr co
to jej pierwszą cyfrą jest 9, a jeśli ma o jedną cyfrę więcej, to jej pierwszą cyfrą jest 1 lub 2.
jest dziewięć cyfr, każda inna. Wiedząc to, bez obliczania
wyznaczyć cyfrę, która w tej liczbie nie występuje.
jest brakującą cyfrą, to suma cyfr liczby
wynosi
Zauważmy, że liczba
daje resztę 1 z dzielenia przez 9, więc liczba
daje resztę 5 z dzielenia przez 9. Wystarczy porównać obie reszty.
nie jest kwadratem liczby całkowitej dla żadnego naturalnego 
daje taką samą resztę z dzielenia przez 9, co
czyli 2, 3, 5 lub 8.
i
zachodzi nierówność 
i
otrzymamy
które spełniają równość 
Wobec tego dla
zachodzą nierówności
mamy 
dla całkowitych dodatnich 

dla których osiągane są skrajne wartości.
-cyfrową
o pierwszej cyfrze
Iloczyn cyfr liczby
nie przekracza
natomiast
Taka liczba nie istnieje.
liczby
i
mają taką samą pierwszą cyfrę. Wykazać, że tą cyfrą jest 3.
będzie pierwszą cyfrą
i
Zapiszmy
oraz
Mnożąc te dwie nierówności, otrzymamy
z czego wnioskujemy, że
i w konsekwencji 
dla których 
zachodzi tylko dla skończenie wielu
Wtedy istnieje takie
że dla wszystkich
mamy
Stąd dla wszystkich
zachodzi nierówność
gdzie
jest pewną stałą. Z drugiej strony,
więc liczba
ma co najwyżej
cyfr.