Feladat: C.686 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Szilágyi Péter 
Füzet: 2003/április, 215 - 216. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szöveges feladatok, Oszthatósági feladatok, Természetes számok, C gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2002/október: C.686

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

Megoldás. A feladat szövege sajnos nem egyértelmű. A szövegből nem derül ki, hogy az egyes lépéseknél hogyan dönt Anna. Ha a szorzást és az összeadást tetszés szerint választja, akkor pl. a 33333 ötjegyű szám esetén először a jegyeket összeszorozva 243-at kap, ha ismét szorozna, akkor páros számot kapna, de ha meggondolta magát, és most összeadja a jegyeket, akkor az eredmény 9, s ez megfelelő. Ugyanígy kétjegyű szám, pl. 35 esetén, ha mindig szoroz, akkor az eredmény páratlan lesz, de az összegre ez már nem igaz.
Az egyik értelmezés szerint a feladat úgy hangzik, hogy egy kiinduló szám akkor megfelelő, ha mind a számjegyek szorzata, mind az összege mindig páratlan.
Vizsgáljuk meg, hogy melyek ezek a számok. Ahhoz, hogy egy szám jegyeinek szorzata páratlan legyen, az kell, hogy minden jegye páratlan legyen. A számjegyek összege pedig csak akkor lehet páratlan, ha a szám páratlan sok jegyből áll. Ebből következik, hogy a kiindulási szám nem lehet 2-, 4-, vagy 6-jegyű. Elegendő tehát az 1-, 3- és 5-jegyű számokat vizsgálni.
Egyjegyű páratlan szám 5 darab van.
Háromjegyű számok számjegyeinek szorzata és összege csak akkor lesz egyaránt megfelelő, ha számjegyeinek sem a szorzata, sem pedig az összege nem kétjegyű szám, azaz legfeljebb 9. A megfelelő számok a következők: 111, 113, 131, 311, 331, 313, 133, 115, 151, 511, 117, 171, 711. Ebből tehát 13 darab van.
Végül az ötjegyűek esetén a számjegyek összege ugyancsak legfeljebb 9, azaz nincs 5-nél nagyobb jegye a kiinduló számnak. A lehetséges számok:

‐  5 darab 1-es; ez 1 lehetőség.
‐  4 darab 1-es és 1 db 3-as; ilyen szám 5 van aszerint, hogy a 3-as jegy hol áll.
‐  4 darab 1-es és 1 db 5-ös; ebből is 5 van.
‐  Végül 3 darab 1-es és 2 db 3-as; ilyen szám 10 van.

Az összes lehetőségek száma: 5+13+1+5+5+10=39. Tehát 39 olyan legfeljebb hatjegyű szám van, amelyek jegyeit összeszorozva, illetőleg összeadva ‐ s ezt folytatva addig, míg egyjegyű számhoz jutunk ‐, mindig páratlan szám lesz az eredmény.
A második értelmezés szerint, ‐ amikor hol a szorzattal, hol az összeggel folytatta Anna a felírást, ‐ már sokkal nehezebb összeszámolni az összes lehetőséget.
Egy számból kiindulva, akkor nem tudjuk folytatni a felírást, ha a kiinduló (vagy a később kapott) szám esetén mind a számjegyek szorzata, mind a számjegyek összege páros, vagy már maga a szám is páros.
Ezek összeszámlálását mutatta be Szilágyi Péter (Debrecen, Kossuth L. Gimn., 11. évf.). Ezt közöljük most:
Egy páratlan szám akkor lehet kiinduló szám, ha vagy minden jegye páratlan, vagy a páratlan sok páratlan számjegye mellett van páros jegye. Ez utóbbi esetben csak a jegyek összeadásával lehet folytatni a sort. (Például 3257 esetén az összeg 17, ezután a szorzat 7.)
Az egyjegyű számok közül most is a páratlanok a jók, ezek száma 5. A kétjegyű számok közül pedig a páratlanok mind jók, hiszen vagy a számjegyek összege, vagy a számjegyek szorzata biztosan páratlan és legfeljebb kétjegyű lesz. Ilyen szám 45 van.
A háromjegyű számok közül azok a megfelelők, amelyeknek vagy mindhárom jegye páratlan, vagy egy páratlan jegy mellett van két páros jegyük. Ekkor a számjegyek összeadásával legfeljebb kétjegyű páratlan számot kapunk, amelyek az előbbiek szerint megfelelőek. Ez az összes páratlan háromjegyű számoknak a fele, azaz 225 darab.
Hasonlóan, az ötjegyű kezdőszámok közül azok a megfelelők, amelyekben 1, 3, vagy 5 jegy páratlan, a többi páros. Ezek száma az összes páratlan ötjegyű számok számának a fele, azaz 22500 darab.
A négyjegyű számok közül egyrészt azok jók, amelyekben 1 vagy 3 jegy páratlan, a többi páros. Ez az összes négyjegyű páratlan szám fele, azaz 2250 darab. Ezen kívül 625 olyan négyjegyű szám van, amelynek minden jegye páratlan, de ezek nem mindegyike felel meg. Hasonló a helyzet azon hatjegyű számok esetén, amelyekben 1, 3, vagy 5 jegy páratlan, ezek száma 225000; a csupa páratlan jegyű hatjegyű számok száma 56=15625, amelyek között ugyancsak előfordulnak nem megfelelők. A nem megfelelő 4- és 6-jegyű számokat ‐ tekintettel nagy számukra ‐ egy számítógépes program segítségével szűrte ki a megoldó. Végül a következő eredményre jutott:
  1 jegyű szám5.db van% 2 jegyű szám45.db van% 3 jegyű szám225.db van% 4 jegyű szám2\hskip 0.5mm682.db van% 5 jegyű szám22\hskip 0.5mm500.db van% 6 jegyű szám232\hskip 0.5mm739.db van% összesen:258\hskip 0.5mm196.