Considere todos os números naturais com quinze algarismos que são constituídos apenas por 3 e/ou 8 (por exemplo 333333338888888 ou 333333333333333)
Quantos destes números são divisíveis por 11?
Seja N=¯a15a14a13...a3a2a1 O número N é divisível por 11 sse o módulo da diferença entre a soma dos algarismos de ordem impar e a soma dos algarismos de ordem par é um múltiplo de 11.
Por outras palavras, no nosso caso, se |Si−Sp|=˙11 onde Si=a1+a3+a5+a7+a9+a11+a13+a15 (uma soma com oito parcelas)
e Sp=a2+a4+a6+a8+a10+a12+a14 (uma soma com sete parcelas)
Nas condições do enunciado, o valor mínimo para Si obtem-se quando cada uma das oito parcelas desta soma vale 3 e o valor máximo quando cada uma delas vale 8.
Assim sendo: 3×8≤Si≤8×8 Ou seja 24≤Si≤64 Procede-se da mesma forma para Sp, ou seja, o valor mínimo para Sp obtem-se quando cada uma das sete parcelas desta soma vale 3 e o valor máximo quando cada uma delas vale 8 . ( Digam lá que copy-paste não dá jeito a escrever Matemática )
Assim sendo: 3×7≤Sp≤8×7 Ou seja 21≤Sp≤56 O valor seguinte possível para Sp é 26 que corresponde a substituir um 3 por um 8 (observe-se que 21−3+8=26)
O seguinte é 31, pela mesma razão...
Vemos assim que Sp=21+5n com n∈{0,1,2,3,4,5,6,7} onde n é o número de algarismos 8 na soma dos algarismos de ordem par.
Ou seja, os possíveis valores para Sp são 21,26,31,36,41,46,51,56.
Da mesma forma Si=24+5n com n∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8} onde n é o número de algarismos 8 na soma dos algarismos de ordem impar.
Então, os possíveis valores para Sp são 24,29,34,39,44,49,54,59,64.
Se Sp=21, para que Si−Sp seja múltiplo de 11, o único valor possível para Si de entre os valores disponíveis é 54
(pois 54−21=33=3×11)
As fórmulas que dão os Sp e os Si são de progressões aritméticas de razão 5.
Então, partindo do par ordenado (Sp,Si)=(21,54) conseguem-se obter mais dois pares:
(26,59) e (31,64)
Como 64 é o valor máximo possível para Si, para obter mais pares vamos repetir o processo, mas desta vez começando pelo valor mais baixo possível para Si
Se Si=24, o único valor possível para Sp é 46.
E tal como anteriormente, partindo deste par ordenado de somas (Sp,Si)=(46,24) obtêm-se mais duas:
(51,29) e (56,34)
. Como 56 é o valor máximo possível para Sp, obtivemos todos os pares possíveis de somas (Sp,Si).
(Sp,Si) | Número de 8s em ordem par | Número de 8s em ordem impar | Total de números |
---|---|---|---|
(21,54) | 0 | 6 | 7C0×8C6=8C2=8×72=4×7=28 |
(26,59) | 1 | 7 | 7C1×8C7=7×8=56 |
(31,64) | 2 | 8 | 7C2×8C8=7×62×1=7×3=21 |
(46,24) | 5 | 0 | 7C5×8C0=7C2×8C8=21 |
(51,29) | 6 | 1 | 7C6×8C1=7C1×8C7=56 |
(56,34) | 7 | 2 | 7C7×8C2=7C0×8C6=28 |
Total= | 2×(28+56+21)=2×105=210 |
As contagens conseguem ser feitas sem ser necessário recorrer a combinatória...
Problema colocado originalmente no projecto Delfos. (ok... é melhor não resolver muitos problemas deles aqui..)
Sem comentários:
Enviar um comentário