Gibt es eine systematische Methode, um die Anzahl der Zahlen zwischen 10 und beispielsweise 50 durch ihre Einheiten zu ermitteln?

Gibt es eine systematische Methode, um die Anzahl der Zahlen zwischen 10 und beispielsweise 50 durch ihre Einheiten zu ermitteln?
Anonim

Antworten:

Die Anzahl der Zahlen zwischen #10# und # 10k # teilbar durch ihre Einheiten kann als dargestellt werden

#sum_ (n = 1) ^ 9 fl ((k * gcd (n, 10)) / n) #

woher #fl (x) # repräsentiert die Floor-Funktion, Mapping # x # auf die größte ganze Zahl kleiner oder gleich # x #.

Erläuterung:

Dies ist gleichbedeutend mit der Frage, wie viele ganze Zahlen #ein# und # b # existieren wo # 1 <= b <5 # und # 1 <= a <= 9 # und #ein# teilt sich # 10b + a #

Beachten Sie, dass #ein# teilt sich # 10b + a # dann und nur dann, wenn #ein# teilt sich # 10b #. Es genügt also zu finden, wie viele davon # b #s existieren für jeden #ein#. Beachten Sie auch das #ein# teilt sich # 10b # wenn und nur wenn jeder Primfaktor von #ein# ist auch ein primärer Faktor von # 10b # mit entsprechender Vielfalt.

Es bleibt also nur noch, jedes durchzugehen #ein#.

#a = 1 #: Wie alle ganzen Zahlen sind durch teilbar #1#, alle vier Werte für # b # Arbeit.

# a = 2 #: Wie #10# ist teilbar durch #2#, alle vier Werte für # b # Arbeit.

# a = 3 #: Wie #10# ist nicht teilbar durch #3#, Wir müssen haben # b # teilbar durch #3#, das ist, # b = 3 #.

# a = 4 #: Wie #10# ist teilbar durch #2#, Wir müssen haben # b # als teilbar durch #2# die entsprechende Vielfalt haben. Somit, # b = 2 # oder # b = 4 #.

# a = 5 #: Wie #10# ist teilbar durch #5#, alle vier Werte für # b # Arbeit.

# a = 6 #: Wie #10# ist teilbar durch #2#, Wir müssen haben # b # als teilbar durch #3#, das ist, # b = 3 #.

# a = 7 #: Wie #10# ist nicht teilbar durch #7#, Wir müssen haben # b # als teilbar durch #7#. Aber #b <5 #und somit kein Wert für # b # funktioniert.

# a = 8 #: Wie #10# ist teilbar durch #2#, Wir müssen haben # b # als teilbar durch #4#, das ist, # b = 4 #

# a = 9: # Wie #10# ist nicht teilbar durch #3#, Wir müssen haben # b # als teilbar durch #3^2#. Aber #b <5 #und somit kein Wert für # b # funktioniert.

Dies schließt jeden Fall ab, und so addieren wir uns zu der Frage: #17# Werte. Diese Methode kann jedoch leicht auf größere Werte erweitert werden. Zum Beispiel, wenn wir gehen wollten #10# zu #1000#würden wir einschränken # 1 <= b <100 #. Dann schauen wir uns an # a = 6 #sagen wir hätten #2# teilt sich #10# und somit #6# teilt sich # 10b # dann und nur dann, wenn #3# teilt sich # b #. Es gibt #33# Vielfache von #3# im Bereich für # b #, und somit #33# Zahlen, die auf enden #6# und sind teilbar durch #6# zwischen #10# und #1000#.

In einer kürzeren, einfacher zu berechnenden Notation können wir die Anzahl der Ganzzahlen zwischen den obigen Beobachtungen schreiben #10# und # 10k # wie

#sum_ (n = 1) ^ 9 fl (k / (n / gcd (n, 10))) = sum_ (n = 1) ^ 9 fl ((k * gcd (n, 10)) / n) #

woher #fl (x) # repräsentiert die Floor-Funktion, Mapping # x # auf die größte ganze Zahl kleiner oder gleich # x #.