2019-05-06
На карточках написаны все пятизначные числа от 11111 до 99 999 включительно (число таких чисел, очевидно, равно 88 889). Затем эти карточки произвольным образом выложили в одну цепочку. Доказать, что полученное таким путем $444 445$-значное число ($444 445 = 88 889 \cdot 5$) не является степенью двойки.
Решение:
Для того, чтобы доказать требуемое утверждение, достаточно проверить, что 444 445-значное число $А$, полученное выписыванием друг за другом 88 889 пятизначных чисел $a_1, a_2, a_3, \cdots, a_{88889}$, делится на какое-либо отличное от 2 число. Но $А$ делится на 11 111. В самом деле, наше число $A = a_1a_2a_3 \cdots a_{88}a_{887}a_{88888}a_{88889}$, очевидно, равно
$A = a_{88889} + a_{89888} \cdot 10^5 + a_{88887} \cdot 10^{10} + \cdots + a_1 \cdot 10^{44440} = (a_1 + a_2 + \cdots + a_{88888} + a_{88889}) + a_{88888} (10^5 - 1) + a_{88887} (10^{10} - 1) + \cdots + a_1 (10^{44440} - 1)$. (*)
А так как $a_1, a_2, \cdots, a_{88889}$ - это все целые числа от 11 111 до 99 999, то их сумма равна
$11111 + 11112 + 11113 + \cdots + 99999 = \frac {11111 + 99999}{2} \cdot 88889 = 11111 \cdot 5 \cdot 88889$
т. е. она делится на 11 111. Все остальные слагаемые правой части формулы (*) тоже делятся на 11 111 (ибо при всех натуральных $k$ разность $10^5k - 1 = (10^5)^k - 1^k$ делится на разность оснований $10^5 - 1 = 99999 = 9 \cdot 11111$, а значит и на 11 111); поэтому $А$ делится на 11111.
Ответ: Это число делится на 11 111.