Multipli con 4 cifre distinte

Polinomi, disuguaglianze, numeri complessi, ...
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Marco
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Multipli con 4 cifre distinte

Messaggio da Marco »

Questo lo dedico ai sei ragazzi di Cancun. Occhio che è tosto.

Cortona 1991

Dimostrare che per ogni intero positivo m esiste un suo multiplo che non supera $ m^4 $ la cui rappresentazione decimale utilizza non più di 4 cifre distinte.

Ciao. M.
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Simo_the_wolf
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Messaggio da Simo_the_wolf »

Veramente fiQo... :P

Forse rispondo un po' in ritardo ma Boll me l'ha fatto notare ieri :D. Pensare che prima di Merida non l'avevo neanche visto di sfuggita hehe. vabbè bando alle ciancie...

Dimostriamo prima che la differenza tra due numeri aventi solo 1 e 0 nella loro rappresentrazione decimale è un numero avente solo 1, 0, 8 e 9.

supponiamo di rifare l'addizione

a b c d e.... +
1 0 0 1 1 ....=
1 0 0 0 1 0 .

Per ogni colonna abbiamo (prendiamo per esempio c come cifra del numero incognito): $ c + {0,1} + {0,1} \equiv {0,1} \pmod{10} $ dove il secondo 0,1 a destra è il riporto. risolvendo questa "pluriequazione" modulare troviamo $ c \in {0,1,8,9} $.

La seconda parte della dimostrazione è far vedere che tra $ m $ e $ m^4 $ ci sono più di $ m $ numeri della forma $ 1100101010101... $ con soli 1 e 0.

Diciamo che $ 10^n \leq m \leq 10^{n+1} $. Quindi $ 10^{4n} \leq m <10>3 $ quanto i numeri con meno di $ 5 $ cifre si risolvono facilmente prenendo il numero stesso come multiplo.

Prendiamo ora tutti i numeri della forma sopracitata minori di $ 10^{4n} $ ma maggiori di $ 10^{n+1} $ che in questo modo saranno compresi tra $ m $ e $ m^4 $.
Questi numeri saranno $ 2^{4n+1}-2^{n+2} $ che è maggiore di $ 10^{n+1}\geq m $ per $ n\geq 4 $.

Quindi per il pigeon hole esistono due numeri diversi con solo 1 e 0 tali che sono congui modulo m. Facendo la sottrazione ottengo il mio numero con al più quattro cifre multiplo di m.
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