«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М964

Условие задачи (1986, № 1) Задача М964 // Квант. — 1986. — № 1. — Стр. 34; 1986. — № 5. — Стр. 35.

Докажите, что в последовательности $(a_n)$‍‍ различных натуральных чисел, удовлетворяющих условию $a_n\lt100n$‍,‍ найдётся число, в десятичной записи которого

  1. встречается цифра 1;
  2. встречается 1986 единиц подряд.

А. А. Столин


Изображения страниц

Решение задачи (1986, № 5) Задача М964 // Квант. — 1986. — № 1. — Стр. 34; 1986. — № 5. — Стр. 35.

а) Достаточно показать, что если в десятичной записи различных натуральных чисел $a_1$‍,$a_2$‍,$\ldots$‍‍ не встречается цифра $1$‍,‍ то число $\dfrac{a_n}n$‍‍ может быть сколь угодно большим (в частности, $\dfrac{a_n}n\gt100$‍‍ при некотором $n$‍).

Заметим, что среди первых $9^k$‍‍ чисел нашей последовательности найдётся такое $a_n$‍,‍ запись которого состоит не менее чем из $k+1$‍‍ цифр, т. е. $a_n\ge10^k$‍.‍ В самом деле, количество натуральных чисел, записываемых не более чем $k$‍‍ цифрами, отличными от 1, равно $9^k-1$‍‍ (в каждом из $k$‍‍ разрядов такого числа стоит одна из 9 цифр 0, 2, 3, $\ldots$‍,‍ 9, а число 0 исключается; мы подразумеваем, что числа, имеющие меньше $k$‍‍ знаков, дополнены нулями в старших разрядах до $k$‍‍-значных). Поскольку $n\le9^k$‍,‍ справедливо неравенство $\dfrac{a_n}n\ge\left(\dfrac{10}9\right)^k$‍,‍ a его правая часть неограниченно растёт с ростом $k$‍.

б) Совершенно так же, как в пункте а), доказывается, что если в записи чисел $a_1$‍,$a_2$‍,$\ldots$‍‍ в системе счисления с основанием $m$‍‍ не входит некоторая «$m$‍‍-ичная цифра» $c$‍,‍ то последовательность $\dfrac{a_n}n$‍‍ неограничена (лишь при $c=0$‍‍ оценки нужно чуть-чуть изменить). Отсюда при $m=10^{1986}$‍,$c=\underbrace{11\ldots1}_{\mathclap{1986\ \text{раз}}}$‍‍ (в десятичной записи) вытекает утверждение б).

А. А. Столин


Метаданные Задача М964 // Квант. — 1986. — № 1. — Стр. 34; 1986. — № 5. — Стр. 35.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1986. — № 1. — Стр.  [условие]

1986. — № 5. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М964 // Квант. — 1986. — № 1. — Стр. 34; 1986. — № 5. — Стр. 35.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m964/