6. príklad - Vzorové riešenie
Zadanie
Špeciálne číslo je také, ktorého súčet so sebou samým napísaným odzadu má všetky cifry nepárne. Napr. 12 je špeciálne číslo, lebo 12+21=33.
- Existuje špeciálne 5-ciferné číslo?
- Existuje špeciálne 6-ciferné číslo?
- Existuje špeciálne 7-ciferné číslo?
Vzorové riešenie
Vo výsledku máme dostať nepárnu cifru. Ako také niečo docieliť?
Sčítaním párnej a párnej cifry dostanem párnu cifru, sčítaním nepárnej a nepárnej cifry dostanem tiež párnu cifru. Sčitovať teda musím párnu s nepárnou, alebo nepárnu s párnou. Hovorí sa tomu aj čísla s opačnou paritou*.
párna + párna = párna
nepárna + nepárna = párna
párna + nepárna = nepárna
nepárna + párna = nepárna
Zároveň si však musíme dať pozor, lebo pri sčítavaní dvoch cifier vie byť výsledok niekedy väčší ako 9. Vtedy sa 1 prenesie do ďalšieho súčtu, čím sa zmení jeho parita.
(Ako malé cvičenie sa môžete v tomto bode zamyslieť, či by sa mohlo do ďalšieho súčtu preniesť aj viac ako 1)
Začnime možnosťou b) - hľadanie 6-ciferného špeciálneho čísla.
Označme si ho ABCDEF, kde každé písmenko značí jednu cifru. Na začiatok môžeme skúsiť uvažovať bez prechodu cez desiatku**, takže čísla F, E, D budú mať len opačnú paritu ako čísla A, B, C. Takýchto čísel je veľa, napríklad: 111222+222111 = 333333, ale aj 121212+212121=333333. Takže 6-ciferné špeciálne číslo existuje.
Poďme teraz na možnosť c) - hľadanie 7-ciferného špeciálneho čísla.
Opäť si ho označíme pomocou písmeniek, tentokrát ABCDEFG. Sčítanie teda bude vyzerať takto:
\begin{array}{ccccc} & A & B & C & D & E & F & G \\ +& G & F & E & D & C & B & A\\ \hline \end{array}
Vidíme, že v strede sa nám sčítava D+D. Keďže to sú rovnaké čísla, majú rovnakú paritu a ich súčtom dostaneme určite párnu cifru. To znamená, že ak by sme chceli, aby bolo číslo špeciálne, musela by nám jedna zostať z predošlého súčtu E+C.
Takže (E+C) \gt 10.
Keď sa ale pozrieme na nasledovné súčty, tak to znamená, že aj (C+E) \gt 10, takže jedna sa nám prenesie do súčtu B+F. Tento súčet teda musí byť párny, aby bol nepárny až potom, ako k nemu pripočítame 1, čo nám zostala.
Ak B+F je párne, potom je párne aj F+B, a teda nám musí jedna zostať zo súčtu G+A.
Poďme teda podľa tohto návodu skúsiť nájsť číslo ABCDEFG.
D môže byť čokoľvek, povedzme 0.
E+C musí byť väčšie ako 10, povedzme 8+9.
B+F musí byť párne, povedzme 1+1.
G+A musí byť nepárne a väčšie ako 10. Povedzme 8+9.
Takto sme našli príklad 7-ciferného špeciálneho čísla (9190818), takže môžeme konštatovať, že takéto číslo existuje.
Teraz skúsme rovnako uvažovať pri možnosti a) - hľadanie 5-ciferného špeciálneho čísla.
Označíme si ho ABCDE a sčítanie bude vyzerať takto:
\begin{array}{ccccc} & A & B & C & D & E \\ +& E & D & C & B & A\\ \hline \end{array}
Opäť vidíme, že uprostred sčítavame rovnaké písmenká C+C, takže tento výsledok bude párny. To znamená, že nám musí jedna zostať z predošlého súčtu D+B.
V takom prípade bude aj súčet B+D väčší ako 10 a jedna sa pripočíta k A+E. Aby A+E bolo aj po tomto pripočítaní nepárne, znamená to, že pôvodne je párne. Z toho vyplýva, že aj E+A na mieste jednotiek bude párne. A keďže tu neviem pridať žiadnu jednotku z predošlého súčtu, to znamená, že táto cifra nevie byť nepárna. Takže 5-ciferné špeciálne číslo neexistuje.
*parita je vlastnosť čísla, hovorí o tom, či je číslo párne alebo nepárne
**s prechodom cez desiatku to pre 6-ciferné číslo nepôjde, to pre naše riešenie nepotrebujeme dokazovať ale môžte sa zamyslieť prečo to nepôjde ;)