【5星难度】20182018...2018x151514141313...0707的计算结果有多少个奇数数字

2021/01/20

这是一道18年迎春杯小高组的计算题,我认为很难,太为难小朋友了吧。


原题如下:

20182018...2018(共18个2018)x151514141313...0707的计算结果有多少个奇数数字。



解析:

数字小可以直接算,对于原题这个思路就直接放弃。

那么分析两个数,

20182018...2018(共18个2018) = 2018*00010001...0001(18组0001)

设 151514141313...0707 = S1

S1的数字和为90,那么S1能被9整除

S1的奇数位数字和减去偶数位数字和是66,S1能被11整除

通过观察S1能被101整除,因为S1符合截取两位数的判定方法,即:

一个多位数,截取末两位,由末两位和之前的高位,各形成一个新数,这两个新数相减,
重复上述步骤,直至差足够小,这个差能被101整除,则原数能被101整除。

所以S1能被 9 * 11*101=9999整除

设 S1 = 9999 * S2(S2是1开头的32位数)

那么,

原式 = 2018*00010001...0001(18组0001)* 9999 * S2

=2018*00010001...0001(18组0001) * 9999 * S2

=9999(72个9)*S2

=9999(72个9)*S2*2018

设 S2*2018 = S3,S3应该有35位(因为S2是1开头的32位数)

故原式 = 9999(72个9)*S3(35位数)


分析到这一步,原式已被大大的化简,离最后的结果还有一步。

一般我们做某个数N*999,会改为N*(1000-1)来做

这里也用这个思路试试:

原式 = 【1000...0(72个0)-1】*S3

=S3*1000..0(72个0)-S3

=(S3-1)99...9(99...9-S3+1)【这是减法借位之后的结果描述】

第一部分S3-1是35位的一个数

中间部分999..9有37位(因为原来有72个0)

最后一部分99..9-S3+1仍然是一个35位数


可以看到,第一部分和最后一部分的和恰好是999..9(共35位9),那么

我们可以判断第一部分和最后一部分的奇偶位是互补的,

举个例子:

S3=728

728-1 = 727 和 999-728+1 = 272

9是奇数,必然是一个奇数加一个偶数得到,所以

727和272奇偶位互补,

连起来的这个数字727272奇数位和偶数位数量相同

所以原式=(S3-1)99...9(99...9-S3+1)

有奇数数字35+37=72个,偶数数字35个,总位数107位



补:

我们可以进一步猜测:

 999...9(N个9)*S1(M位数),只要M<N那么结果就有N个奇数

这个猜测的证明与上面过程类似,留给小朋友们作为作业吧。