Feladat: Gy.2758 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Földes Erika 
Füzet: 1992/október, 308. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szorzat, hatvány számjegyei, Teljes indukció módszere, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1992/március: Gy.2758

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

Először a 3 hatványainak utolsó jegyeivel foglalkozunk. Ha 3n és 3m azonos jegyre végződik, akkor 3n+1 és 3m+1 is. Mivel 30=1, 31=3, 32=9, 33=27, 34=81, ezért látható, hogy ezek az utolsó jegyek fognak ismétlődni: 1, 3, 9, 7. (Ugyanezt az utolsó két jegyre vizsgálva, 20 hosszúságú periódust kapunk. Ellenőrizhető, hogy azok utolsó előtti jegyei párosak, s ezzel az állítás is bizonyítható. Most azonban elkerüljük ennek a 20 számnak a felírását.)
Az állítás bizonyítását teljes indukcióval fejezzük be. Az n=3 esetben ez igaz. Tegyük fel, hogy n-re igaz, és vizsgáljuk (n+1)-re. Tekintsük a 3n+1=3n3=(100x+ab¯)3=1003x+103a+3b felírást. Mivel b csak 1, 3, 9, 7 lehet, azért 3b lehetséges értékei 3, 9, 27, 21. Ebből már látszik, hogy 3n+1 utolsó előtti jegye is páros: az ott álló szám nem más, mint 3a utolsó jegyének és a 3b-ből származó átvitelnek az összege, vagy annál 10-zel kevesebb. Mivel a második tag 0 vagy 2 lehet, az első pedig az indukciós feltevés miatt páros, azért összegük is az.

 

Földes Erika (Bp. Árpád Gimn., I. o. t.) dolgozata alapján