關於數論的奧數題很難,但也是從簡單題目演化而來

今天的目標是解第二屆華盃賽真題,所用知識不超過小學4年級,讓你家小朋友試一試,每天進步一小點:

某自然數a=111……111(共1989個1),請問a*a乘積的各位數字和是多少?

該題目屬於難度很高的數論問題,解題思路可化為以下三道題目:

題目一(簡單)

某自然數a=111……111(共1989個1),請問a/9的值是多少?

題目二(中等難度)

某自然數a=111……111(共1989個1),b=1000……000(共1989個0),請問b-a/9的值是多少?

題目三(進階思考,華盃賽真題)

某自然數a=111……111(共1989個1),請問a*a乘積的各位數字和是多少?

以下為答案:

題目一:

答:12345679012345679……012345679(共220個12345679)。

因為當分子為9個1時,111111111/9=12345679;

故當分子為18個1時,

111……111/9

=111111111000000000/9+111111111/9

=12345679012345679;

由於1989=9*221,故當分子為1989個1時,

111……111/9

=12345679012345679……012345679(共220個012345679)。

題目二:

答:987654320……987654320987654321(共220個987654320)。

從題目一知道,111111111/9=12345679,

故對9個0和9個1的情況,

1000000000-111111111/9

=1000000000-12345679

=987654321;

對18個0和18個1的情況,類似的有

1000……000-111……111/9

=987654320987654321;

對1989個0和1989個1的情況,類似的有

1000……000-111……111/9

=987654320……987654320987654321(共220個987654320)。

題目三:

答:17901。

設b=1000……000(共1989個0)

因為a*a=(a*9)*(a/9)

=999……999*(a/9)

=(b-1)*(a/9)

=b*(a/9)-(a/9)

= b*(a/9-1)+(b-a/9),

從題目一知道,

a/9=12345679012345679……012345679(共220個012345679),

從題目二知道,

b-a/9=987654320……987654320987654321(共220個987654320)。

故:b*(a/9-1)

=12345679012345679……012345678000……000(共220個12345679,1989個0),

其數字和是220*37+36=221*37-1,

而b-a/9的數字和是220*44+45=221*44+1,

注意到b*(a/9-1)+(b-a/9)的數字和就是2個的數字和相加,

所以,a*a的數字和是

221*37-1+221*44+1=81*221=17901。


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