A positive integer is chosen so that the sum of all the digits of (in its decimal representation) equals to . Determine if the last digit of can appear to be .
Solution
Первое решение. Предположим, что сумма цифр числа при некотором равна , и оно оканчивается на . Число не может оканчиваться на или на , так как в этом случае оно не делится на . Следовательно, оно оканчивается на (иначе сумма цифр будет больше ), и поэтому имеет десятичную запись . Тогда , то есть число -- степень двойки.
Но если , то , и в скобках получаем нечетный множитель, больший . Остается рассмотреть случаи : ; ; . Таким образом, не является степенью восьмерки ни при каком натуральном , что и требовалось доказать.
Второе решение. Предположим противное, и пусть оканчивается на и имеет сумму цифр, равную . Заметим, что оканчивается на , оканчивается на , оканчивается на , оканчивается на , оканчивается на . Далее последняя цифра степени восьмерки повторяется с периодом , поскольку последняя цифра числа определяется однозначно последней цифрой числа . Таким образом, оканчивается на тогда и только тогда, когда делится на .
Сумма цифр числа имеет тот же остаток при делении на , что и само число, поэтому должно иметь остаток при делении на . Заметим, что имеет остаток при делении на , имеет остаток при делении на , имеет остаток при делении на , и далее остатки степени восьмерки повторяются с периодом . Таким образом, имеет остаток при делении на тогда и только тогда, когда нечетно. Это противоречит тому, что должно делиться на .