一個數學問題 - 拼圖

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※ 引述《xx5236294roy (xx5236 blog Rubik's)》之銘言:
: 各位大大幫幫我解題吧!-123456789
: 請問各位大大
: 如何將123456789
: 這9個數字
: 亂換位子
: 但是最後得到的數字要:
: 第1個數字可被1整除
: 第1,2個數字可被2整除
: 第1,2,3個數字可被3整除
: 第1,2,3,4個數字可被4整除
: 第1,2,3,4,5個數字可被5整除
: 第1,2,3,4,5,6個數字可被6整除
: 第1,2,3,4,5,6,7個數字可被7整除
: 第1,2,3,4,5,6,7,8個數字可被8整除
: 第1,2,3,4,5,6,7,8,9個數字可被9整除

希望這不是你的暑假作業……

符合題目要求的數稱之為「累進可除數」(progressively divisible number),是由一
位女士麗婀‧高洛蒂斯基(Lea Gorodisky)所提出並解決的。這種累進可除數最高只達
25位數(當然此時每位的數字是允許重複的)。

此外,若本題不限制每位數字皆不相同的話,答案則有2492個。

本題的答案只有一個。

25位的累進可除數也只有一個,那就是:

3608528850368400786036725

言歸正傳:

我自己是花了差不多一個半小時才解出來的。不過並不算太難。

要解這個問題首先我們必須要有判別因數的基本知識:

1:每一個數字都能被1整除(包括0)
2:尾數只要是偶數就能被2整除
3:各個數字加起來是3的倍數的話就能被3整除
4:最後二位數是4的倍數即可被4整除
5:尾數只要是0或5就能被5整除
6:能同時被2、被3整除就能被6整除
7:較為複雜,暫且不列
8:最後三位數是8的倍數即可被8整除
9:各個數字加起來是9的倍數的話就能被9整除

由上述可知,除了7的倍數外,其餘都很好判別。不過還好也只有這個難關,因此還不算太
棘手。

【1】由題意可知,偶位數的數字一定是偶數;奇位數一定是奇數,且第5位一定是5(
因為禁用0)。

****5****
奇偶奇偶奇偶奇偶奇

【2】因為前四位必須被4整除,且第三位是奇數,所以第四位不是2就是6。因為4的
倍數中,滿足這個條件的只有尾數是2或6的時候:

12     44(不合) 76
16     48(不合) 80(不合)
20(不合) 52     84(不合)
24(不合) 56     88(不合)
28(不合) 60(不合) 92
32     64(不合) 96
36     68(不合) 
40(不合) 72

****5****
 偶 偶 偶 偶 (奇數不標,看起來比較清楚)
   2
   6

8的倍數也一定能被4整除,因此同理可證第八位不是2就是6。

****5****
 偶 偶 偶 偶
   2   2
   6   6

【3】由於前三位必須被3整除,前六位必須被3整除,所以中間三位也必須能被3整除
。再加上整個數能夠被9整除,因此最後三位也能被3整除(因為9是3的倍數),所以我
們可以把全數拆成三個部分,每一個部分都是3的倍數。

第一段 第二段 第三段
*** *5* ***
 偶  偶 偶  偶
    2    2
    6    6

也就是說,每一段的三個數字加起來,都必須是3的倍數。

因此第二段我們可以輕易得知,既然第四位不是2就是6,那麼第六位不是8就是4。而
且只要決定其中一個,就能決定另一個數字。

第一段 第二段 第三段
*** *5* ***
 偶  偶 偶  偶
    2→8  2
    6→4  6

【4】既然2跟6佔了其中兩位,那麼第二位不是8就是4。

第一段 第二段 第三段
*** *5* ***
 偶  偶 偶  偶
 8  2→8  2
 4  6→4  6

【5】第一段中間如果是4,那麼左右兩數加起來必為5、8、11、14(要符合3的
倍數)。但是因為兩個奇數加起來必為偶數且14的組合只有5與9而5又被用過了,所以
這兩數和的可能性只剩下8,也就是1和7的組合。

第一段 第二段 第三段
*** *5* ***
 偶  偶 偶  偶
 8  2→8  2
147 6→4  6
741

【6】從這裡我們就可以大膽假設第二位是4,並用此數來測試最難的第七位:

1472583(合)
1472589(不合)
7412583(不合)
7412589(不合)

然而再進擊至第八位時:

14725836(不合)

147258369這個數字雖然能夠被9整除,而且數字也非常漂亮(看九宮格數字盤
就知道)只可惜敗在第八位。

不過,我們至少可以確定第二位是8,以及其他偶位上的數字。

第一段 第二段 第三段
*8* 654 *2*
 偶  偶 偶  偶
 8  6→4  2

【7】由於8的倍數規則關係,因此第七位不是3就是7:

412(不合,因不被8整除)
432(合,因能夠被8整除)
472(合,因能夠被8整除)
492(不合,因不被8整除)

第一段 第二段 第三段
*8* 654 *2*
        3
        7

【8】再從第一段看起,8兩旁的數字和必須是4、7、10、13、16,去除掉奇數
剩下4、10、16,也就是1與3、1與9、3與7、7與9的組合。

至此,我們可以直接做測試,因為要計算的只有八個數字而已:

◆如果第七位是3:

1896543(不合)
9816543(不合)

7896543(不合)
9876543(不合)

◆如果第七位是7:

1896547(不合)
9816547(不合)

1836547(不合)
3816547(合)

答案找到了!就是──

381654729

而且也可以確定答案只有一個。^^

puzzlez
2005/06/26

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All Comments

Catherine avatarCatherine2007-07-29
那當然不是暑假作業
Iris avatarIris2007-08-03
嗯,那就好^^
Anthony avatarAnthony2007-08-04
推!
Christine avatarChristine2007-08-06
推數學高手!
Jack avatarJack2007-08-07
哪裡,在老師面前獻醜了!^^"
Ida avatarIda2007-08-12
真的只有一個答案嗎...我算三個..而且似乎都對耶..@@
Emily avatarEmily2007-08-15
381654729...921654387....963258147
Zora avatarZora2007-08-18
第八位不是2就是6..這句似乎有問題...
Poppy avatarPoppy2007-08-21
92165438、96325814 都不能被8除盡哦~
Ula avatarUla2007-08-22
我發現問題在哪了..因為我的計算機太濫了...@@
Franklin avatarFranklin2007-08-25
我用窮舉法..然後用計算機驗算..位數不夠.我以為整除..
Carolina Franco avatarCarolina Franco2007-08-28
用電腦裡的「小算盤」就好了啊@@"
Audriana avatarAudriana2007-08-30
計算機驗算比較快阿...我大概半小時就算完了...@@