О сумме цифр, обобщённом признаке делимости и одной нерешённой задаче

Все знают, что если сумма цифр числа делится на 9, то и сумма его цифр делится на 9. А для определения, делится ли число на 11, нужно сложить его цифры, стоящие на чётных местах и отнять сумму цифр, стоящих на нечётных местах. Если результат будет делиться на 11, то и само число также будет делиться на 11.

Возникает вопрос: почему существуют признаки делимости? Иными словами, почему для ответа на вопрос, делится ли число m на число n, достаточно не выполнять деление, а провести некоторые операции с цифрами числа m? И как вывести признак делимости на произвольное n. К ответу на этот вопрос мы придём, решая одну, казалось бы, пустяковую задачку.

Возьмём какое-нибудь натуральное число, скажем, 17. Сумма его цифр равна 8. Если 17 умножить на 2, получим 34 и сумма цифр этого числа окажется равной 7. А у произведения 17*3=51 сумма цифр равна 6. Вопрос: на какое натуральное число нужно умножить 17, чтобы сумма цифр произведения была наименьшей?

Понятно, что сумма цифр, равная 1 будет только у степеней десятки, которые кратны лишь произведениям степеней двойки и пятёрки. Поэтому попробуем найти кратное 17-ти число вида 100…01 с суммой цифр, равной двум.

Чтобы последней цифрой произведения была единица, последней цифрой неизвестного множителя должна быть тройка. Далее, т.к. 17*3=51, а предпоследняя цифра произведения равна 0, то предпоследней цифрой неизвестного множителя должна быть пятёрка.
17*53=901

Третьей с конца цифрой множителя снова должна быть тройка (чтобы произведение оканчивалось на ..001)

Далее находим, последовательно:
17*2353=40001
17*82353=1400001
17*882353=15000001
17*5882353=100000001 (!)

Весь этот процесс представлен на анимированной гиф-иллюстрации

Итак, среди чисел, кратных 17-ти наименьшая сумма цифр, равная 2, будет у числа 100000001=17*5882353.

Ответ: число 17 нужно умножить на 5882353, и тогда сумма цифр произведения будет равна 2.

Возникает вторая задача: а что было бы, если бы потребовалось найти кратное с минимальной суммой цифр для какого-нибудь другого числа? Почти сразу приходят на ум числа 3 и 9, кратные которых, вследствие соответствующих признаков делимости, не могут иметь суммы цифр, меньшие, чем 3 или 9, соответственно. Но оказывается, что и многие другие числа не имеют кратных вида 100…01.

К примеру, попробуем провести операции, аналогичные проведённым с числом 17, для числа 41.

Если существует такой множитель Х, что 41*Х=100…01, то последняя цифра числа Х равна 1.
41*1=41.
Далее, предпоследняя цифра числа Х должна быть равна 6
41*61=2501
Далее получаем, последовательно:
41*561=23001
41*7561=310001
41*97561=4000001

И тут мы обнаруживаем, что зациклились: далее неизвестный множитель будет продолжать обрастать цифрами 6, 5, 7 и 9, а сумма цифр кратного, равная 2, достигнута не будет.

Итак, какова же минимальная сумма цифр у числа, кратного 41-му?

Вот тут мы и приходим к проблеме построения обобщённого признака делимости. Почему же для ответа на вопрос, делится ли число m на число n, достаточно не выполнять деление, а провести некоторые операции с цифрами числа m?

Как известно, если число m имеет k цифр, то его можно представить в виде суммы произведений его цифр на соответствующие степени десятки:

Далее, известно, что сумма остатков равна остатку суммы, а произведение остатков равно остатку произведения. Тогда, если j-я степень десятки даёт остаток при делении на n, то остаток числа m при делении на n будет равен остатку от деления на n выражения

Этот обобщённый признак делимости называется признаком Паскаля.

Докажем теперь с помощью этого признака делимости, что не существует числа вида 100…01, которое делится на 41. Вычислим остатки от деления на 41 степеней десятки:

ОТБР – позволит отбросить дробную часть, оставив целое число. По законам математики 23,5168 должно было округлиться до 24, а у нас число 23 – дробная часть просто отброшена. Запись: =ОТБР(число;число разрядов) .

Делители ⭐ и кратные: что такое, чем отличаются друг от друга, как найти, примеры решения

У единицы есть только один положительный делитель – сама единица. Этим 1 отличается от остальных натуральных чисел, поскольку другие имеют не меньше 2 делителей: кроме единицы их можно разделить на числа, равные им самим. В зависимости от того, имеются ли делители, отличные от самого числа и единицы, различают числа простые и составные.