Feladat: B.3575 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Jankó Zsuzsanna 
Füzet: 2003/február, 100. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Számhalmazok, Legnagyobb közös osztó, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2002/október: B.3575

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

Megoldás. A feladat szövegéből nem volt világos, hogy kezdődhetnek-e 0-val a számok. Ha ugyanis nem, akkor például minden 1-nél nagyobb 10-hatvány külön-külön egy 1-elemű halmazt alkot. Ezekre a Hn={10n} halmazokra dn=10n, ezeknek a dn-eknek azonban nincs legnagyobb értéke.
Feltételezzük tehát, hogy a számok akár 0-val is kezdődhetnek.
Minden halmazban van két olyan szám, amelyek csak a két legkisebb helyiértéken térnek el, mert az eredeti szám minden átrendezése szerepel a halmazban, továbbá nem ugyanaz az összes számjegy. Feltéve, hogy a>b, ezek különbségére: ...ab¯-...ba¯=ab¯-ba¯=10a+b-(10b+a)=9(a-b). Nyilván 0a-b9, így a különbség ‐ és így a legnagyobb közös osztó ‐ lehetséges legnagyobb értéke 81, ha a=9, b=0.
Megmutatjuk, hogy van olyan n szám, amely 81-gyel osztható, és minden átrendezése is osztható 81-gyel. Azt kell csak elérni, hogy n9 még mindig osztható legyen 9-cel. Ha n kilenc darab 9-esből és néhány 0-ból áll, akkor minden átrendezése teljesíti ezt a feltételt.

(Jankó Zsuzsanna (Budapest, ELTE Radnóti M. Ginm., 9. o.t.) dolgozatának felhasználásával