【5星难度】某届IMO试题,很早以前的了,4444的4444次方。。。

2020/09/23

原题如下:
4444的4444次方,其得数记为X,X的各位数字之和记为A,A的各 位数字之和记为B,那么B的各位数字之和为多少?


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思考20分钟,
找找思路,
试探一下各种能想到的方法
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解法如下:

说到数码和,我们自然想一个数到被3整数、被9整除的性质,

即各个数码之和能被3或9整除,那么此数就能被3或9整除。


我们考虑4444除3的余数,余1

那么 4444^4444除3的余数也是1(这里应用了带余数乘法的性质)

也就是 

X =  4444^4444 = 1 (mod 3)

A是X的数码和,B是A的数码和,

设C是B的数码和,我们要求C的值

自然

C = B = A = 1 (mod 3)


第二步,考虑A的最大值

X的位数最多 4444*4 = 17776位

所以A < 17776*9 = 159984

A是一个不超过6位的数

B < 6*9 = 54

所以B最多两位

因此C < 5+9 = 14

小于14且除3余1的数有很多,1、4、7、10、13等

确定不了


第三步,我们用模9试试

C = B = A = 7 (mod 9)

C < 5+9 = 14

那么C只能等于7


原题的答案为7

解毕