Задание 19 ЕГЭ, математика (профиль): Числа и их свойства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

а)  Приведите пример натурального числа, которое в 15 раз больше суммы своих цифр.

б)  Существует ли натуральное число, которое в 21 раз больше суммы своих цифр?

в)  Найдите все натуральные числа, которые в 15873 раза больше суммы своих цифр.

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Используем признаки делимости на 3 и 9 для суммы цифр, сводим задачу к перебору небольшого числа значений S(n)=9xS(n)=9x и показываем, что при больших xx рост nn обгоняет рост максимально возможной суммы цифр.

а) Нужно найти число nn, для которого n=15⋅S(n)n=15\cdot S(n), где S(n)S(n) — сумма цифр. Проверим n=135n=135: S(135)=1+3+5=9S(135)=1+3+5=9, а 15⋅9=13515\cdot 9=135. Совпадает, значит подходит.

б) Аналогично ищем n=21⋅S(n)n=21\cdot S(n). Возьмём n=378n=378: S(378)=3+7+8=18S(378)=3+7+8=18, и 21⋅18=37821\cdot 18=378 — верно, такое число существует.

в) Условие: n=15873⋅S(n)n=15873\cdot S(n). Разложим 15873=3⋅11⋅13⋅3715873=3\cdot11\cdot13\cdot37. Так как nn делится на 3, по признаку делимости на 3 сумма его цифр S(n)S(n) тоже делится на 3. Тогда n=15873⋅S(n)n=15873\cdot S(n) делится на 3⋅3=93\cdot3=9, а значит и S(n)S(n) делится на 9 (по признаку делимости на 9). Запишем S(n)=9xS(n)=9x, x∈Nx\in\mathbb{N}.

Подставляя x=1,2,3,…x=1,2,3,\dots, вычисляем n=15873⋅9xn=15873\cdot9x и сравниваем сумму его цифр с 9x9x:

  • x=1x=1: n=142857n=142857, S(n)=27≠9S(n)=27\neq9;
  • x=2x=2: n=285714n=285714, S(n)=27≠18S(n)=27\neq18;
  • x=3x=3: n=428571n=428571, S(n)=4+2+8+5+7+1=27=9⋅3S(n)=4+2+8+5+7+1=27=9\cdot3 — совпадает! Значит n=428571n=428571 — решение.
  • x=4,5,6,7x=4,5,6,7: суммы цифр не совпадают с 9x9x.
  • x=8x=8: n=1142856n=1142856 — семизначное число, но максимальная сумма его цифр 9⋅7=63<72=9x9\cdot7=63<72=9x, то есть n>15873⋅S(n)n>15873\cdot S(n), равенство невозможно.

При увеличении xx на 1 требуемая сумма цифр растёт на 9, а само число nn растёт на 15873⋅9=14285715873\cdot9=142857, что добавляет хотя бы один новый разряд. Поскольку максимально возможная сумма цифр растёт медленнее, чем требуется, неравенство n>15873⋅S(n)n>15873\cdot S(n) сохраняется для всех x≥8x\ge8. Значит, дальше решений быть не может.

Итог: единственное число — 428571428571.

Типичные ошибки

  • Забывают проверить делимость nn на 9, из-за чего перебирают лишние или пропускают нужные значения S(n)S(n).
  • Не оценивают максимально возможную сумму цифр числа с данным количеством разрядов, поэтому не могут доказать отсутствие решений при больших xx.
  • Ограничиваются подбором одного примера в пунктах а) и б), не проверяя, что найденное число действительно удовлетворяет условию (не совпадает сумма цифр с нужным множителем).
Непонятно?

Похожие задачи