Feladat: 1470. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: -
Füzet: 1974/január, 22 - 23. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Maradékos osztás, Természetes számok, Tizes alapú számrendszer, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1973/április: 1470. matematika gyakorlat

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

Négyzetszám utolsó számjegye 0, 1, 4, 5, 6 vagy 9. Feladatunkban közülük a 0-hoz és 1-hez nincs négy előre helyezhető számjegy; a 4-et véve ...34 lenne a kétjegyű végződés, ez azért nem felel meg, mert nem osztható 4-gyel ‐ hiszen páros négyzetszám alapja is páros, és így a négyzete osztható 4-gyel. Hasonlóan marad el az 5-ös végződés, mert az 5-re végződő négyzetek ...25-re végződnek, nem ...45-re. A 9-es végződés esetében a négyzet háromjegyű végződése ...789, ez 8-cal osztva 5-öt ad maradékul, és nem felel meg, ismeretes ugyanis, hogy a páratlan számok négyzete 8m+1 alakú: (2k+1)2=4k(k+1)+1, és itt a k(k+1) tényező páros.
Ezek szerint a keresett négyzetszám vége csak ...23456 lehet. A 2-es, 4-es, és 8-as oszthatósági szabályból továbblépve látjuk, hogy a 25=32-vel való oszthatóság az utolsó öt jegyből álló számon múlik, hiszen 105 osztható 25-nel. Esetünkben 23456 osztható 25-nel, így a keresett négyzet is. De akkor osztható 26-nal is, hiszen 42-nel osztva a hányados páros, és ezért az alap osztható 8-cal.
Mármost ...6-ra végződik (...4)2 és (...6)2, összefoglalva (10k±4)2. Ebből megkeressük k szóba jövő értékeinek utolsó jegyét:

(10k±4)2=100k2±80k+16=...56.
Innen ±80k kétjegyű végződése 40 (hiszen 100k2 kétjegyű végződése 00), másképpen (-60), azaz ±8k egyjegyű végződése 4, ill. (-6). Eszerint a (10k+4) alakban megfelel 3 és 8, és más nem, hiszen 83 végződése 4, azaz szóba jön
10k+4=10(10m+3)+4=100m+34,
illetve 100m+84. És hasonlóan a (10k-4) alakban megfelel k=10m+2 és 10m+7 ‐ hiszen (-8k)=(-8)2 végződése (-6) ‐, itt tehát szóba jönnek a
10k-4=10(10m+2)-4=100m+16
és 100m+66 alakú számok.
A kapottak közül 100m+34 és 100m+66 semmilyen egész m mellett nem osztható 8-cal, ezek az alapok nem vezetnek eredményre. A maradó 100m+84 és 100m+16 közös alakja 100m±16.
Tovább hasonlóan az m utolsó jegyeként szóba jövő jegyeket keressük:
(100m±16)2=104m2±32102m+256=103M+456,
elhagyva 103 többszöröseit:
±2102m végződése 200, ill.-800,

a (100m+16) alak m=1 és 6 mellett, a (100m-16) alak m=4 és 9 mellett nyújt lehetőséget a négyzet végén három megfelelő jegyre. Az adódó
1000n+116,ill.616,ill.384,ill.884
alakok közül a 8-cal való oszthatóságnak csak 1000n±384 tesz eleget.
A kívánt négyzetszám négyjegyű ...3456 végződését figyelembe véve hasonlóan kapjuk, hogy a négyzetszám alapját csak a következő alakokban várhatjuk:
102r+2384,+7384,+2616,+7616.
És kipróbálva a másodikból az r=0 mellett adódó alapot:
73842=...23456,
megkaptunk egy megfelelő négyzetszámot.
Tulajdonképpen azt kaptuk, hogy a 104r+7384 alakban r egyjegyű végződéseként megfelel 0 és 5, tehát minden egész s-re megfelelő (50000s+7384)2.
Hasonlóan megfelel a többi három alakból alapszámkánt 5104s+32384, 5104s+42616, ill. 5104s+17616, és a középsőben s=0 mellett már hat egymás utáni számjegy áll balról jobbra növekedő sorrendben:
426162=...6123456.