这是Leo Moser为愚人节所作的一道趣味数学题(转引自《classic mathemagic》)。
下面是一个28位数,不过空缺了10个数字。把空缺的数字填上数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 ,每个只数字使用一次。
5_383_8_2_936_5_8_203_9_3_76
问题是,这些28位数能够被396整除的概率是多少?
这里有非常多不同的填法,共有10种不同的方式,也就是能形成3628800个不同的28位数。让我们先来看看有没有判断一个大数被某些数整除的捷径。
若干除数的整除性快速判断
关于2:一个整数的末位是偶数,则这个数能被2整除。
关于3:一个整数的数字和能被3整除,则这个整数能被3整除。
关于4:一个整数的末尾两位数能被4整除,则这个数能被4整除。
关于5:一个整数的末位是0或5,则这个数能被5整除。
关于6:一个整数能被2和3整除,则这个数能被6整除。
关于7:一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的2倍,如果差是7的倍数,则原数能被7整除。因为一个两位数N可以表示成N=10x+y=10×(x-2y)+21y,如果x-2y能被7整除,则数N能被7整除。多于两位数的继续此操作。
关于8:一个整数的未尾三位数能被8整除,这个数能被8整除。
关于9:一个整数的数字和能被9整除,则这个整数能被9整除。
关于11:一个整数的奇位数字之和与偶位数字之和的差能被11整除,则这个数能被11整除。因为一个两位数N可以表示成N=10x+y=10×(x-y)+11y,如果x-y能被11整除,则数N能被11整除。
关于13:一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,加上个位数的4倍,如果差是3的倍数,则原数能被13整除。因为一个两位数N可以表示成N=10x+y=10×(x+4y)-39y,如果x+4y能被13整除,则数N能被13整除。
关于17:一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的5倍,如果差是17的倍数,则原数能被17整除。因为一个两位数N可以表示成N=10x+y=10×(x-5y)+51y,如果x-5y能被17整除,则数N能被7整除。
关于19:一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,加上个位数的2倍,如果差是19的倍数,则原数能被19整除。因为一个两位数N可以表示成N=10x+y=10×(x+2y)-19y,如果x+2y能被19整除,则数N能被19整除。
关于除数为7、11、13的1001法
判断较大一个的6位数能否被7、11、13整除,还有一个快捷的“1001”法。
因为1001=7×11×13,1001能被7、11、13整除。一个数能被7、11、13整除的数减去1001及其倍数也能被7、11、13整除。
aba的1001倍等于把abc再写一遍放在后边,abc×1001=abcabc
例如,897654能否被7整除,可以先计算897654-896896,看得数能否被7整除。
396作为除数
因为,396=4×9×11,一个数要被396整除,要同时满足3个条件:末两位被4整除,所有数字和被9整除,奇数位数字和与偶数位数字和的差能被11整除。这些28位数末两位为76,能被4整除,所以不管其余空白数怎么填写,所有大数都能被4整除。已经给出的所有数字和能被9整除,空白数字0~9的数字和也能被9整除,所以不管空白数怎么填写,所有大数都能被9整除。我们发现,所有的空白数都出现偶数位上,整道题的机关就在这里。
数来数趣