Feladat: B.4070 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Kristóf Panna ,  Véges Márton 
Füzet: 2009/február, 94 - 95. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tizes alapú számrendszer, Konstruktív megoldási módszer, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2008/február: B.4070

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

I. megoldás. a) Ha minden számjegy kisebb, mint 5, akkor természetesen a két szám kétszeresében a számjegyek összege egyenlő, hiszen a számjegyek kétszeresét bármilyen sorrendben összeadhatjuk. Ez akkor sem változik, ha néhány számjegy legalább 5, hiszen ilyenkor a számjegy kétszerese legalább 10, de maximum 18, tehát legfeljebb 1 az átvitel az előző számjegy kétszereséhez, ami szintén legfeljebb 18. Tehát egyik 5-nél nagyobb számjegy sem változtatja meg a többi számjegy átvitelét, így minden számjegy kétszerese ugyanannyival növeli a számjegyek összegét 2a-ban és 2b-ben.
b) Egy páros számjegy fele ugyanannyival növeli a/2 és b/2 számjegyeinek az összegét, mert mindig az eredetivel azonos helyiértéken álló, egyjegyű szám. Ezek az egyjegyű számok a következők lehetnek: 0; 1; 2; 3; 4. Egy páratlan számjegy felének értéke 0,5; 1,5; 2,5; 3,5 vagy 4,5. Akármelyikről van szó, az 5-öst hozzáadva az eggyel kisebb helyértékű számjegyhez (a szám páros, ezért az utolsó számjegy nem lehet páratlan, így az 5-ös valóban átvitelre kerül) nem kaphatunk 9-nél nagyobb számot, így a páratlan számjegyek is ugyanannyival járulnak hozzá a/2 és b/2 értékéhez.

 
II. megoldás. b) Először azt bizonyítjuk be, hogy 5a és 5b számjegyeinek összege egyenlő lesz.
Szorozzuk meg a=an...a1a0¯-t 5-tel írásban. Először a0-t megszorozzuk 5-tel. Ha a0<2, akkor 5a utolsó számjegye 5a0. Ha a02, akkor először 5a0-lal nő a számjegyek összege, aztán 10k-k=9k-val csökken, ahol k=[5a010], azaz az átviendő maradék. Összesen 5a0-9k a hozzájárulás a számjegyek összegéhez. Most a tízesátlépés miatt k-t hozzá kell majd adni 5a1-hez. Mivel 5a1 utolsó számjegye 0 vagy 5, és nyilván 0k4, azért k hozzáadása miatt nem lesz új tízesátlépés. Azt kaptuk tehát, hogy 5a számjegyeinek az összege független az a számjegyeinek sorrendjétől.
Visszatérve az eredeti feladatra: 5a az a2 10-szerese, azaz úgy kapjuk a2-ből, hogy a végére írunk egy nullát. Emiatt a számjegyeinek összege egyenlő a2 számjegyeinek összegével. Mivel 5a és 5b számjegyeinek összege egyenlő, azért a2-ben és b2-ben is egyenlő a számjegyek összege.