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Arithmetic · real student question

求一个三位数 A,使 A 的数字和能被 12 整除,A + 6 的数字和也能被 12 整除,且 600 < A < 900。

Question

求一个同时满足下面三个条件的三位数 AA:

  • AA 的各位数字之和能被 1212 整除;
  • A+6A+6 的各位数字之和能被 1212 整除;
  • 600<A<900600<A<900。

给出任意一个这样的数即可。

Step-by-step solution

  1. 先记住支配这一类问题的那条事实。 给一个数加上 kk,要么数字和跟着增加 kk(没有进位),要么每发生一次进位就让数字和少 99。具体地说,个位上发生一次进位,数字和的变化量是 k−9k-9。

  2. 排除不进位的情形。 若 12∣S12\mid S 且不发生进位,新的数字和是 S+6S+6,模 1212 的余数是 66——永远不会是 00。所以加 66 必须至少引发一次进位,也就是个位数字 bb 要满足 b≥4b\ge 4。

  3. 看看只进一次位会怎样。 恰好进一次位时,数字和的变化量是 6−9=−36-9=-3,变成 S−3S-3。而 12∣S12\mid S 与 12∣(S−3)12\mid(S-3) 不可能同时成立,所以必须进两次位:十位也要跟着满十进一,这就要求十位数字是 99。进两次位使数字和变化 6−9−9=−126-9-9=-12,只要 SS 是 1212 的倍数,S−12S-12 也一定是。

  4. 把条件落到各位数字上。 记 A=hab‾A=\overline{hab},其中 h∈{6,7,8}h\in\{6,7,8\},a=9a=9,b≥4b\ge 4。需要 h+9+b≡0(mod12)h+9+b\equiv 0\pmod{12},即 h+b≡3(mod12)h+b\equiv 3\pmod{12},于是 h+b=15h+b=15(在 h≤8h\le 8、b≤9b\le 9 的限制下只有这个值够得着):

    (h,b)=(6,9), (7,8), (8,7).(h,b)=(6,9),\ (7,8),\ (8,7).

  5. 列出来逐个验证。

    699→6+9+9=24,705→7+0+5=12 ✓699\to 6+9+9=24,\quad 705\to 7+0+5=12\ \checkmark
    798→24,804→12 ✓798\to 24,\quad 804\to 12\ \checkmark
    897→24,903→12 ✓897\to 24,\quad 903\to 12\ \checkmark

    把 601601 到 899899 整个扫一遍,恰好只有这三个,所以其中任何一个都是合格的答案。

Answer

A∈{699, 798, 897}A\in\{699,\ 798,\ 897\}

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