Приглашение в теорию чисел
Шрифт:
Система задач 6.5.
1. Найдите двоичное представление чисел Ферма (§ 3, гл. 2)
2. Найдите двоичные представления четных совершенных чисел (§ 4, гл. 3)
§ 6. Игры с числами
Существует множество видов игр с числами, некоторые из которых были известны еще в средние века. Большинство из них не представляет интереса для теории чисел, скорее всего, они подобно магическим квадратам принадлежат к классу кроссвордов с числами. Некоторые из них проиллюстрируем примерами.
Перед вами телеграмма, посланная школьником домой, с настоятельной просьбой:
Будем
11
Вышлите побольше денег.
В нашем примере очевидно, что M = 1, так как М — первая цифра либо суммы S + М, либо S + M+1, где S и М — числа, не превосходящие числа 9. Тогда для числа S имеются две возможности:
S = 9 или S = 8,
так как либо S + 1, либо S + 1 + 1 есть двузначное число. Установим сначала, что S не может быть цифрой 8, ибо, если бы S было 8, то должен был бы быть перенос из колонки сотен, что дает
S + M + 1 = 8 + 1 + 1 = 10
при сложении в колонке сотен. Следовательно, О должно было бы быть нулем и наше послание читалось бы так:
Но, исследуя колонку сотен, находим, что обязательно должен быть перенос из колонки десятков (иначе Е + 0 = Е, а не N), и так как Е ≤ 9, то
E + 0 + 1 = 10.
Это вынудило бы нас положить N = 0, но мы уже знаем, что О = 0, поэтому такой случай невозможен, и мы заключаем, что S = 9, и послание теперь читается так:
Так как Е ≠ N, то сложение в колонке сотен приводит к условию E + 1 = N,
и
Сложение в колонке десятков дает либо
E + 1 + R = 10 + E,
Первый случай невозможен, так как он дает R = 9, что противоречит тому, что S = 9. Во втором случае R = 8, и послание читается так:
И наконец, сумма в колонке единиц такова:
D + E = 10 + Y.
Для трех букв D, E, Y остаются только значения 2, 3, 4, 5, 6, 7. Наибольшая сумма двух различных чисел из них равна 13. Отсюда существует всего две возможности для Y: либо Y = 2, либо Y = 3. Последний случай невозможен, так как при этом D + E = 13, но мы не можем иметь E = 7, так как тогда N = E + 1 = 8 = R; также не может быть D = 7, так как тогда E = 6 и N = E + 1 = 7 = D.
Таким образом, Y = 2 и D + E = 12. Из имеющихся цифр 2, 3, 4, 5, 6, 7 единственной парой, в сумме дающей 12, являются 5 и 7. Так как Е ≠ 7, то это означает, что D = 7, Е = 5 и, таким образом, единственное решение нашей задачи следующее:
Этот процесс довольно сложен, во многих случаях можно получить решение гораздо более простым путем.
Система задач 6.6.
1. Попытайтесь проанализировать следующие при-
меры только что показанным методом: