Feladat: 1962. évi Arany Dániel matematikaverseny 2. forduló kezdők (speciális) 2. feladata Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1963/február, 49 - 50. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tizes alapú számrendszer, Indirekt bizonyítási mód, Maradékos osztás, Elsőfokú (és arra visszavezethető) egyenletek, Arany Dániel
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1962/szeptember: 1962. évi Arany Dániel matematikaverseny 2. forduló kezdők (speciális) 2. feladata

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

I. megoldás. Legyen az eredeti N szám első (legmagasabb helyértékű) jegye a, utolsó jegye b, vagyis N=a...b¯, és tegyük fel az állítással ellentétben, hogy kétszerese egyenlő a jegyek fordított sorrendű felírása útján adódó számmal: 2N=b...a¯. Mivel 2N páros szám, azért utolsó jegye, a is páros. Másrészt 2N ugyanannyi jegyű, mint N, ezért a kisebb 5-nél, így a csak 2 vagy 4 lehet.
Azonban mindkét kiindulás lehetetlenségre vezet. Ha a=2, akkor 2N első jegye 4 vagy 5, az a utáni számjegy 2-vel való szorzásakor esetleg fellépő, átviendő maradék szerint. Így viszont 2N vagy 8-asra, vagy 0-ra végződik, tehát nem 2-re. Hasonlóan a=4-ből b=8, vagy 9, és így 2N utolsó jegye 6 vagy 8, nem pedig 4. ‐ Nem lehetséges tehát, hogy egy szám jegyeit fordított sorrendben leírva a szám kétszeresét kapjuk.

 

II. megoldás. Célhoz juthatunk párossági meggondolások nélkül is. Láttuk, hogy b=2a+1, vagy b=2a attól függően, hogy a 2-vel való szorzás utolsó előtti lépésében lépett-e fel maradék vagy nem. (b=2a+2 már lehetetlen számjegy, mert az ezzel kezdődő számokat 2-vel osztva a hányados (a+1)-es jeggyel kezdődik, nem a-val.) A szorzás első lépésében is két eset lehetséges aszerint, hogy 2b eléri, esetleg meg is haladja a 10-et, vagy nem. Miután mindig 2b<20, az utóbbi esetben 2b=a, az előbbiben 2b=a+10. b előbbi kifejezéseit ide behelyettesítve a-ra egyismeretlenes egyenleteket kapunk:
4a+2=a,4a+2=a+10,4a=a,4a=a+10.
Ezekből 3a értéke vagy -2, vagy 0, vagy 8 vagy 10. Így számjegy gyanánt használható ‐ ti. 0 és 9 közti egész ‐ a-érték csak a 0, de N első jegye gyanánt ez sem fogadható el. Ezek szerint valóban nincs a szóban forgó tulajdonsággal bíró szám.