Feladat: 1003. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Szentgáli Adám ,  Varga Gabriella 
Füzet: 1966/március, 123. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szorzat, hatvány számjegyei, Teljes indukció módszere, Gyakorlat, Tizes alapú számrendszer
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1965/október: 1003. matematika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás. A k számú 1-essel leírt számot A-val jelölve E-t úgy kapjuk, hogy A után ismét leírjuk A-t. A második leírás folytán az első leírás minden jegyének a helyi értéke 10k-szor nagyobbá válik, így E=A10k+A. Másrészt F=2A, így E-F=A(10k+1-2)=A(10k-1).
Jegyeit kiírva 10k-ban egy 1-es után k számú 0 áll, ezért az 1-gyel kisebb szám minden jegye 9-es, jegyeinek száma k, tehát

E-F=A(10k-1)=A9A=9A2,
ennélfogva a keresett négyzetgyök 3A, vagyis a k számú 3-assal leírt szám.
 
Varga Gabriella (Szombathely, Savaria g. III. o. t.)

 
II. megoldás. k=1, 2, 3 esetén E-F a 3, 33, ill. 333 négyzete. Teljes indukcióval bebizonyítjuk, hogy minden pozitív egész k szám esetén a feladatban szereplő E=Ek és F=Fk számok különbségének négyzetgyöke a k számú 3-assal leírt Gk szám. Gk nyilvánvalóan 1/3 része a k számú 9-essel írt számnak, ami viszont 1-gyel kisebb 10k-nál, eszerint a következő sejtést akarjuk bizonyítani:
Ek-Fk=Gk=10k-13.(1)

Feltesszük, hogy (1) igaz valamely n pozitív egész számra. En+1-et úgy kapjuk En-ből, hogy utána írunk két 1-est, ezáltal az eddigi jegyek helyi értéke 100-szor nagyobb: En+1=100En+11, és hasonlóan Fn+1=10Fn+2. Mivel még Fn a Gn-nek 2/3 része, azért (1) felhasználásával
En+1-Fn+1=100En-10Fn+9=100(Gn2+Fn)-10Fn+9==100Gn2+90Fn+9=100Gn2+60Gn+9=(10Gn+3)2=Gn+12,
vagyis (1) valóban igaz a következő n+1 egész számra is.
 
Szentgáli Ádám (Budapest, Ady E. g. III. o. t.)