對干自然數(shù)a,Sa表示a的各位數(shù)字之和.求同時滿足下列條件的所有的自然數(shù).
(1)a為奇數(shù),且不是3的倍數(shù);(2)
a
Sa
=m<50,m為自然數(shù).
考點:數(shù)字問題
專題:傳統(tǒng)應(yīng)用題專題
分析:可先從條件(1)a為奇數(shù),且不是3的倍數(shù)入手,假如a是一位數(shù),那么(2)顯然滿足(
a
Sa
=1),由(1),a=1,5,7.假如a是兩位數(shù),設(shè)十位數(shù)字為x,個位數(shù)字為y,則
a
Sa
=
10x+y
x+y
=1+
9x
x+y
,由于a不是3的倍數(shù),所以Sa也不是3的倍數(shù).但
a
Sa
=m是自然數(shù),所以
9x
x+y
是自然數(shù),即9x被x+y整除.因為Sa=x+y不是3的倍數(shù),即x+y與9互質(zhì),所以x被x+y整除.但a是奇數(shù),所以y≠O,x<x+y,x不可能被x+y整除.因此a不可能是兩位數(shù).以此類推即可得到答案.
解答: 解:如果a是一位數(shù),那么(2)顯然滿足(
a
Sa
=1),由(1),a=1,5,7.
如果a是兩位數(shù),設(shè)十位數(shù)字為x,個位數(shù)字為y,則
a
Sa
=
10x+y
x+y
=1+
9x
x+y

由于a不是3的倍數(shù),所以Sa也不是3的倍數(shù).但
a
Sa
=m是自然數(shù),所以
9x
x+y
是自然數(shù),即9x被x+y整除.因為Sa=x+y不是3的倍數(shù),即x+y與9互質(zhì),所以x被x+y整除.但a是奇數(shù),所以y≠O,x<x+y,x不可能被x+y整除.因此a不可能是兩位數(shù).
如果a是四位以上的數(shù),設(shè)a=1000x+100y十10z+u,其中y,z,u都是數(shù)字,x是自然數(shù),則Sa≤x+y+z+u,由(2),1000x十1OOy+10z+u<50(x+y十z十u)
于是950<950x+50y<40z+50u<400+500=900矛盾,因此a不可能是四位以上的數(shù).
如果a是三位數(shù),設(shè)a=1OOx+1Oy+1Oz,x、y、z都是數(shù)字,x≠0,則Sa=x+y+z,
m=
100x+10y+z
x+y+z
=10+
90x-9z
x+y+z
=10+
9(10x-z)
x+y+z

與前面的推理相同,
9(10x-z)
x+y+z
是奇數(shù),而且由于,m<50,所以 
10x-z
x+y+z
40
9
<5,
從而,
10x-z
x+y+z
=1或3(1)
以下分兩種情況來求(1)的解
(a)1Ox-z=x+y+z,即 9x=y+2z(2)
在x=1時,由(2)可得z=1,y=7或者z=3,y=3(注意a為奇數(shù),所以z是奇數(shù)),其中第一組得出a=117是3的倍數(shù)不合要求.
在x=2時,由(2)可得z=5,y=8(不合要求);z=7,y=4;z=9,y=0.
在x=3時,由(2)得x=y=9不合要求.
由于y+2z≤9十2×9=27,所以x不可能大于3
(b)1Ox-z=3(x+y+z),即 7x=3y+4z
同樣,令x=1,2,…,9逐一檢驗,得出x=4時,z=7,y=0;z=1,y=8,x=6時,z=9,y=2
于是本題的解為:1,5,7,133,247,209,407,481,629
點評:本題主要考查數(shù)字問題,解題關(guān)鍵是根據(jù)a為奇數(shù),且不是3的倍數(shù),再根據(jù)第二個條件分一位數(shù)、二位數(shù)、三位數(shù)以此類推得到答案.
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