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Búsqueda de números como $4\times (102564)=410256$

Considere la siguiente relación $$ a_{n+1}\times (a_1\,a_2\cdots a_n\,a_{n+1})=a_{n+1}\,a_1\,a_2\cdots a_n \etiqueta{1} $$ en que $(a_1\,a_2\cdots a_n\,a_{n+1})$ $(a_{n+1}\,a_1\,a_2\cdots a_n)$ son dos números con $(n+1)$ dígitos y $a_i$, $1\leq i \leq n+1$ son números enteros tales que $0\leq a_i \leq 9$, $1\leq i \leq n+1$.

Una solución para la relación $(1)$ $a_i=1$, $1\leq i \leq n+1$ que se llama trivial solución. Por completo de búsqueda, sólo he encontrado uno que no trivial solución para la relación $(1)$, como sigue $$ 4\times (102564)=410256 $$

Mi pregunta: ¿existe un método analítico para mostrar que no es sólo uno de los no trivial de la solución para la relación $(1)$ o si tiene otras soluciones de cómo encontrar estos números, excepto completo método de búsqueda.

Agradecería cualquier sugerencia.

Edit(1): Por @Test123 comentario, podemos poner condiciones como $a_{n+1}a_1<10$.

Relación $(1)$ puede ser expresada por $$ (a_{n+1}\,a_n-a_{n+1})\,10^{n}+\sum_{i=2}^{n}\,(a_{n+1}\,a_{i-1}-a_i)\,10^{i-1}\,+\, a_{n+1}^2-a_1=0 $$

3voto

MrTuttle Puntos 1116

Vamos más generalmente se fijan en los números de tal manera que

$$a_{n+1} a_1 a_2 \dotsc a_n = m\cdot a_1 a_2 \dotsc a_n a_{n+1}$$

para algunos $m > 1$. Escrito $A = a_1 a_2 \dotsc a_n$, esto se convierte en

$$10^n\cdot a_{n+1} + A = m\cdot (10A + a_{n+1}),$$

que nos reorganizar a

$$(10^n - m)a_{n+1} = (10m - 1)A.$$

Ahora podemos ver los posibles multiplicadores $m$ en turno.

Para $m = 2$, el factor de $10m - 1$ en el de la derecha es un número primo, así que debemos tener $10^n \equiv 2 \pmod{19}$, el cual tiene si y sólo si $n \equiv 17 \pmod{18}$. Esto le da a las soluciones

$$A = \frac{10^{18k+17}-2}{19}\cdot a_{n+1}.$$

Para $a_{n+1} = 1$ que produce la $a_1 = 0$, lo que puede ser considerada inválida. Para $2 \leqslant a_{n+1} \leqslant 9$, $A$ es un verdadero $18k+17$-número de dígitos, y para $a_{n+1} = 2$, se produce un número de la forma que usted busca, con $m = a_{n+1}$.

Para $m = 3$, también tenemos $10m-1$ prime, y tenemos la necesidad de $10^n \equiv 3 \pmod{29}$, lo que significa que $n \equiv 27 \pmod{28}$. Tenemos las soluciones

$$A = \frac{10^{28k+27}-3}{29}a_{n+1}$$

que para $a_{n+1} < 3$ nuevo producir posiblemente no válido $a_1 = 0$, y para $a_{n+1} = 3$ da un número de la forma deseada.

Para $m = 4$, el factor de $10m-1$ no es primo, $39 = 3\cdot 13$, pero desde $10^n - 4 \equiv 0 \pmod{3}$ todos los $n$, de nuevo debe tener $10^n \equiv 4 \pmod{39}$, lo que equivale a $n \equiv 5 \pmod{12}$. Esto le da a las soluciones

$$A = \frac{10^{12k+5}-4}{39}a_{n+1}.$$

Una vez más, hemos de obtener los ceros a la izquierda para $a_{n+1} < m$, y para $a_{n+1}$ obtenemos los números de la forma deseada (en el ejemplo de $k = 0$).

Para$m = 5$,$10m-1 = 49 = 7^2$, y se obtienen dos familias de soluciones, una con $a_{n+1} = 7$$10^n \equiv 5 \pmod{7}$, lo que significa que $n \equiv 5 \pmod{6}$, y uno con la arbitraria $a_{n+1}$$10^n \equiv 5 \pmod{49}$, lo que significa que $n \equiv 41 \pmod{42}$. Esto le da

$$A = \frac{10^{6k+5}-5}{7},\; a_{n+1} = 7\quad\text{and}\quad A = \frac{10^{42k+41}-5}{49}a_{n+1}.$$

Como de costumbre, tenemos los ceros a la izquierda para $a_{n+1} < 5$.

Para $m = 6$, de nuevo $10m-1$ es primo, y obtenemos

$$A = \frac{10^{58k+57}-6}{59}a_{n+1}.$$

Para$m = 7$, $69 = 3\cdot 23$ y de nuevo $10^{n} - 7 \equiv 0 \pmod{3}$ todos los $n$, que da las soluciones

$$A = \frac{10^{22k+21}-7}{69}a_{n+1},$$

con la habitual advertencia acerca de los ceros a la izquierda para $a_{n+1} < 7$.

Para $m = 8$, el factor de $10m-1$ es de nuevo la primera, y obtenemos las soluciones

$$A = \frac{10^{13k+12}-8}{79}a_{n+1}.$$

Para $m = 9$, las soluciones son

$$A = \frac{10^{44k+43}-9}{89}a_{n+1}.$$

2voto

lalala Puntos 11

Observar, que si eliges $a_{n+1}$ y luego los otros coeficientes son determint iterativamente. En tu ejemplo: elegir 4. Luego 4 × 4 = 16, por lo que el siguiente dígito debe ser 6. 6 × 4 es de 24, más 1 de las decenas en 16 es 25, por lo que el siguiente dígito es 5. Y así sucesivamente. ¿Es esta ayudar a? De lo contrario puedo formalizar esta idea, una vez que estoy frente a una computadora.

1voto

maxl0rd Puntos 1235

Una solución a la ecuación (1):

$2(105263157894736842)=210526315789473684.$

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