Составление числа по условию делимости
В задачах на составление числа по условию делимости нужно подобрать неизвестные цифры так, чтобы получившееся число делилось на заданное число. Для решения удобно использовать [[divisibility-rules:признаки делимости]], разрядный состав числа и перебор только тех цифр, которые удовлетворяют условию.
Как записывают число с неизвестными цифрами
Позиция цифры определяет её вклад в число. Например, двузначное число с цифрами \(a\) и \(b\) записывают как \(10a+b\), где \(a\) — цифра десятков, а \(b\) — цифра единиц. При этом \(a\ne0\), потому что первая цифра двузначного числа не может быть нулём.
Трёхзначное число с цифрами \(a\), \(b\) и \(c\) имеет вид \(100a+10b+c\). Здесь \(a\ne0\), а \(b\) и \(c\) могут быть равны нулю. Такая запись основана на [[digit-place-value:разрядном составе числа]].
Цифры — это числа от \(0\) до \(9\). Для первой цифры многозначного числа действует ограничение \(1\le a\le9\); для остальных цифр — \(0\le b,c\le9\). Если в условии сказано, что цифры различны, дополнительно записывают \(a\ne b\), \(a\ne c\), \(b\ne c\).
Основной алгоритм
Сначала определите разрядность числа и обозначьте неизвестные цифры. Затем выберите самый удобный признак делимости. После этого найдите цифры, удовлетворяющие условию, и проверьте дополнительные ограничения: различие цифр, диапазон, чётность или принадлежность числа заданному отрезку.
- Запишите число через его цифры: например, \(\overline{ab}=10a+b\) или \(\overline{abc}=100a+10b+c\).
- Укажите допустимые значения цифр: первая цифра от \(1\) до \(9\), остальные от \(0\) до $9.
- Примените признак делимости, наиболее простой для данного делителя.
- Переберите оставшиеся варианты или выразите одну цифру через другую.
- Проверьте все условия и запишите ответ.
Число делится на \(2\), если его последняя цифра чётная; на \(5\) — если последняя цифра \(0\) или \(5\); на \(10\) — если последняя цифра \(0\); на \(3\) и на \(9\) — если сумма его цифр делится соответственно на \(3\) или на \(9. Число делится на\)4\(, если число, образованное двумя последними цифрами, делится на\)4; на \(8\) — если три последние цифры делятся на $8.
Для составных делителей иногда удобно разложить число на взаимно простые множители. Например, делимость на \(6\) означает одновременную делимость на \(2\) и на \(3\), а делимость на \(15\) — на \(3\) и на \(5\). Свойства остатков помогают обосновать такие преобразования; подробнее они разобраны на странице [[remainder-properties:свойства остатка при делении]].
Разбор задачи с трёхзначным числом
Рассмотрим задачу экзаменационного типа: найдите все цифры \(x\), при которых число \(4x7\) делится на \(3\). Здесь \(x\) — цифра десятков, а первая и последняя цифры уже известны.
Нужно подобрать цифру \(x\) в числе \(4x7\), чтобы число делилось на $3.
Ответ: \(x=1,4,7\), а подходящие числа — \(417\), \(447\) и \(477\). Если в условии требовалось найти только цифру, записывают множество значений \(\{1,4,7\}\); если требовались числа, перечисляют сами числа.
Какие цифры \(x\) делают число \(52x\) кратным 9?
Как выбирать способ решения
Если делитель равен \(2\), \(5\) или \(10\), сразу рассматривайте последнюю цифру. Например, в числе \(7x4\) условие делимости на 2 уже выполнено, потому что последняя цифра 4 чётная. Если делитель равен 3 или 9, используйте сумму цифр. Если делитель равен 4 или 8, рассматривайте последние две или три цифры.
Иногда число задано не одной неизвестной цифрой, а несколькими. Например, для числа \(\overline{a7b}\), кратного 5, последняя цифра \(b\) равна 0 или 5. После этого условие на делимость на 3 или 9 применяется к сумме \(a+7+b\).
Если требуется найти наименьшее или наибольшее число, сначала учитывайте значение первой цифры, затем перебирайте остальные цифры в нужном порядке. При дополнительных ограничениях полезно составить таблицу допустимых значений.
| Условие | Что проверяем | Пример для числа \(\overline{abc}\) |
|---|---|---|
| Делимость на 2 | Последняя цифра чётная | \(c\in\{0,2,4,6,8\}\) |
| Делимость на 5 | Последняя цифра 0 или 5 | \(c\in\{0,5\}\) |
| Делимость на 3 | Сумма цифр кратна 3 | \(a+b+c\vdots3\) |
| Делимость на 9 | Сумма цифр кратна 9 | \(a+b+c\vdots9\) |
| Делимость на 4 | Последние две цифры кратны 4 | \(10b+c\vdots4\) |
Не допускайте нуль на первом месте: запись \(0ab\) не является трёхзначным числом. Не путайте делимость на 3 и на 9: сумма цифр должна делиться именно на указанный делитель. При делимости на 4 проверяют последние две цифры, а не сумму всех цифр. Если найдено несколько цифр, не останавливайтесь на первом варианте — переберите весь диапазон от 0 до 9.
Сначала применяйте условие, которое сильнее всего ограничивает выбор. Например, при делимости на 10 последняя цифра сразу равна 0; при делимости на 5 остаются только два варианта. Затем проверяйте остальные признаки.
Проверка ответа и дополнительные условия
После получения цифр подставьте каждую из них в исходное число и проверьте делимость непосредственно или по признаку. Это особенно важно, если использовались несколько условий. Если цифры должны быть различными, исключите варианты с повторениями; если число должно быть чётным, проверьте последнюю цифру.
В задачах на [[divisibility-problems:задачи на делимость]] условие может быть записано словами: «число делится на 6», «число кратно 15», «при делении на 7 получается остаток 2». В первом случае объединяют признаки делимости на 2 и 3, во втором — на 3 и 5, а в третьем используют равенство вида \(N=7k+2\).
Любое число с неизвестными цифрами сначала превращайте в разрядную запись. Затем переводите делимость в условие на последнюю цифру, последние цифры или сумму цифр. Только после этого перебирайте значения.
Быстрая проверка
Главное
- Двузначное число записывают как \(10a+b\), трёхзначное — как \(100a+10b+c\). Первая цифра не равна нулю.
- Для делимости на 2, 5 и 10 смотрят на последнюю цифру; для делимости на 3 и 9 — на сумму цифр; для делимости на 4 и 8 — на последние две или три цифры.
- При составном делителе объединяйте признаки его взаимно простых множителей: например, делимость на 6 означает делимость на 2 и на 3.
- После нахождения цифр проверьте все варианты и дополнительные условия задачи.
- Удобный порядок решения: записать число, применить признак, перебрать цифры, проверить ответ.