Arithmetic · real student question

把一个是 5 的倍数的四位数,各个数位上的数字反过来写,得到另一个四位数。用原数减去这个反序数,差是 1458。求出一个满足条件的原数。

Question

把一个能被 55 整除的四位数,各个数位上的数字反序写出,所得的仍然是一个四位数。用原数减去反序数,差为 14581458。求出一个具有这种性质的数。

Step-by-step solution

  1. 把两个数都按数位展开写出来。 设各数位上的数字为 a,b,c,da,b,c,d,则原数为

    N=1000a+100b+10c+d,a0N=1000a+100b+10c+d,\qquad a\neq 0

    反序数为

    N=1000d+100c+10b+aN'=1000d+100c+10b+a

    把「数字反写」这句话翻译成算式,就是整道题的关键;后面全是常规运算。

  2. 用两个条件同时确定末位数字。 能被 55 整除意味着 d{0,5}d\in\{0,5\}。但反序数也必须是四位数,所以它的首位 dd 不能是 00。因此

    d=5d=5

    这一步决定了整道题:若 d=0d=0,反序之后就至多只剩三位数了。

  3. 相减并化简。

    NN=1000a+100b+10c+5(5000+100c+10b+a)N-N'=1000a+100b+10c+5-(5000+100c+10b+a)

    =999a+90b90c4995=999a+90b-90c-4995

    令它等于 14581458,把常数移到另一边:

    999a+90(bc)=1458+4995=6453999a+90(b-c)=1458+4995=6453

  4. 对一位数 aa 逐个枚举,并允许 bcb-c 取负值。 90(bc)90(b-c) 的取值范围是从 810-810810810,所以 999a999a 必须落在 64536453 上下 810810 的范围内:只有 a=7a=7 合格(9997=6993999\cdot 7=6993,而 9996=5994999\cdot 6=5994 距离 64536453 还差 459459459459 并不是 9090 的倍数)。取 a=7a=7

    6993+90(bc)=645390(bc)=540bc=66993+90(b-c)=6453\quad\Longrightarrow\quad 90(b-c)=-540\quad\Longrightarrow\quad b-c=-6

    注意这里的 bcb-c负数。只试非负的差,正是让这道题看起来无解的那个陷阱。

  5. 列出所有的数,任取其一。 满足 bc=6b-c=-6 的数字组合有 (b,c){(0,6),(1,7),(2,8),(3,9)}(b,c)\in\{(0,6),(1,7),(2,8),(3,9)\},对应的数是

    7065,7175,7285,73957065,\quad 7175,\quad 7285,\quad 7395

    其中任何一个都能回答问题;最小的是

    7065\boxed{7065}

  6. 验证。 70657065 的末位是 55,所以能被 55 整除。反序后得到四位数 56075607,而

    70655607=14587065-5607=1458

    正合要求。用同样的方法,若把右边换成 13591359,则有 999a+90(bc)=6354999a+90(b-c)=6354,即 a=6a=6bc=4b-c=4,其中最小的解是 64056405

Answer

7065(另有 7175, 7285, 7395)7065\quad(\text{另有 } 7175,\ 7285,\ 7395)

Need to solve a different problem like this? Open the solver →