silouan έγραψε:
C1
Έστω

το άθροισμα των αντιστρόφων των μη-μηδενικών ψηφίων όλων των θετικών ακεραίων μικρότερων ή ίσων του

.
Για παράδειγμα,

.
Βρείτε τον μικρότερο ακέραιο

ώστε ο αριθμός

να είναι ακέραιος.
Μετά από την πολλή πληκτρολόγηση βλέπω πως με πρόλαβε ο Datis. Την αφήνω για τον κόπο...
Καταρχάς το ψηφίο

δεν παίζει κανένα ρόλο καθώς δεν επηρεάζει τα δεκαδικά ψηφία του αριθμού. Οπότε θα κοιτάξουμε για τα υπόλοιπα ψηφία.
Ισχυρισμός: Για τους αριθμούς από το

μέχρι το

όλα τα ψηφία εμφανίζονται ίσες φορές εκτός από το

.
Απόδειξη:
Γράφουμε τους αριθμούς σε τριψήφια μορφή βάζοντας κάποια

στην αρχή αν χρειαστεί (π.χ το

γίνεται

).
Σε κάθε θέση μπορεί να μπει οποιοσδήποτε αριθμός χωρίς περιορισμούς. Επομένως όλα τα ψηφία εμφανίζονται ίσες φορές. Αφού έχουμε

"τριψήφιους" αριθμούς το πλήθος που εμφανίζεται το καθένα από τα

ψηφία είναι

.
Αν ξαναγράψουμε τους αριθμούς στην αρχική τους μορφή τότε το πλήθος των

είναι το μόνο που επηρεάζεται.
Επομένως το πλήθος του κάθε μη μηδενικού ψηφίου για τους αριθμούς από το

μέχρι το

είναι

.
Όμοια έχουμε από το

μέχρι το

το κάθε μη μηδενικό ψηφίο εμφανίζεται

φορές, εκτός από το

που εμφανίζεται σε καθένα από αυτούς αριθμούς, αλλά όπως αναφέραμε παραπάνω το

δεν το λαμβάνουμε υπόψιν.
Συνοψίζοντας έχουμε πως από το

μέχρι το

όλα τα ψηφία εκτός από το

και

εμφανίζονται

φορές.
Από το

μέχρι το

έχουμε πως το

εμφανίζεται

φορές, τα ψηφία

εμφανίζονται

φορές το καθένα και τα ψηφία

εμφανίζονται

φορά.
Επομένως συνοψίζοντας έχουμε πως από το

μέχρι το

τα ψηφία εμφανίζονται:
Επομένως έχουμε πως τα δεκαδικά ψηφία του

είναι ίδια με τα δεκαδικά ψηφία του:
Λόγω του ότι το

δεν παίζει ρόλο στα δεκαδικά ψηφία του

, δεν το λαμβάνουμε υπόψιν.
Έχουμε πως:

Επομένως τα δεκαδικά ψηφία του

είναι τα ίδια με του

, που είναι ανάγωγο κλάσμα. Επομένως ψάχνουμε το ελάχιστο

, έτσι ώστε

και αυτό είναι το

.