Feladat: Gy.1625 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: -
Füzet: 1979/január, 15. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Numerikus és grafikus módszerek, Tizes alapú számrendszer, "a" alapú számrendszer (a >1, egész szám), Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1976/március: Gy.1625

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

Jelöljük az n szám hetes számrendszerbeli alakját (a számjegysorozatot) αn-nel, ennek a számjegysorozatnak a k alapú számrendszerbeli értékét αn-val. Hasonlóan a nyolcas, illetve kilences számrendszerre βn,γn, illetve βn,γn, jelöléseket vezetjük be. Világos, hogy

n=αn=βn=γn,
továbbá azokat az n számokat kell meghatároznunk, amelyekre
24875<αn+βn+γn<25125.(1)
Vegyük észre, hogy ha n értékét növeljük, akkor a αn, βn, γn, is nő, ám ezzel együtt a αn, βn és γn is. Így az (1)-nek egymás utáni egész számok tesznek eleget, azaz elég megkeresni azt a legkisebb n-et, amire az αn+βn+γn összeg már nagyobb 24875-nél, és a legnagyobb olyat, amire az összeg még kisebb 25125-nél.
Megmutatjuk, hogy βn nem lehet ötjegyű. Tegyük fel, hogy βn10000, azaz n=βn10000=4096. Ekkor αn4096=14641 és γn4096=5551, vagyis αn+βn+γn14641+10000+5551=30192. Így βn legfeljebb négyjegyű, azaz βn7777. Sőt β első jegye nem lehet hetes sem. Ugyanis az előzőekhez hasonlóan 3584=13310=7000=4822 alapján ebben az esetben
αn+βn+γn13310+7000+4822=25132
volna, ami még mindig több 25125-nél. Ám az n=3583 érték már megfelelő:
α3583+β3583+γ3583=13306+6777+4821=24904.
Ezzel a keresett számok közül a legnagyobbat, 3583-at megkaptuk. Ha most 3583-at legfeljebb 6-tal csökkentjük, αn és βn is legfeljebb 6-tal, γn legfeljebb 7-tel csökken, így az összegük még mindig több lesz 24875-nél. Viszont n=3583-7=3576-ra már az αn is több, mint 40-nel kevesebb α3583-nál, tehát a feladatot kielégítő számok között a legkisebb 3577.
Összefoglalva, a kiindulási szám 3577, 3578, 3579, 3580, 3581, 3582 vagy 3583 valamelyike lehetett.