卡在這題?用 AI 解開它
Arithmetic · real student question

找一個四位數,它是 12 的倍數,且各位數字的乘積大於 25 且小於 30。任意給出一個即可。

Question

找出一個四位數,它是 1212 的倍數,而且各位數字的乘積大於 2525、小於 3030。

任意給出一個這樣的數。

Step-by-step solution

  1. 先把數字乘積的可能值縮小。 這個乘積只能是 2626、2727、2828 或 2929。逐一檢查它們能不能寫成四個 11 到 99 的數字相乘(只要有一位是零,乘積就會變成 00):

    26=2×13 — 需要因數 13, 不可能26=2\times 13\ \text{— 需要因數 }13,\ \text{不可能}

    29 是質數且>9, 不可能29\ \text{是質數且}>9,\ \text{不可能}

    27=33=1×3×3×3 — 原則上可行27=3^3=1\times 3\times 3\times 3\ \text{— 原則上可行}

    28=22×7=1×2×2×7 或 1×1×4×7 — 可行28=2^2\times 7=1\times 2\times 2\times 7\ \text{或}\ 1\times 1\times 4\times 7\ \text{— 可行}

  2. 回想被 12 整除需要哪些條件。 因為 12=4×312=4\times 3 且 gcd⁡(4,3)=1\gcd(4,3)=1,這個數必須同時被兩者整除:

    末兩位要是下列數的倍數:4,各位數字和要是下列數的倍數:3\text{末兩位要是下列數的倍數:}4,\qquad \text{各位數字和要是下列數的倍數:}3

  3. 排除數字乘積 27。 它的數字多重集是 {1,3,3,3}\{1,3,3,3\} 與 {1,1,3,9}\{1,1,3,9\},數字和是 1010 —— 不是 33 的倍數,所以無論怎麼排都不會被 33 整除,更談不上被 1212 整除。於是只剩乘積 2828。

  4. 處理乘積為 28 的兩個數字多重集。 對 {1,2,2,7}\{1,2,2,7\},數字和是 1212,是 33 的倍數 ✓\checkmark,所以只剩「被 44 整除」這個條件。對 {1,1,4,7}\{1,1,4,7\},數字和是 1313,不是 33 的倍數,這組出局。把 1,2,2,71,2,2,7 排成末兩位是 44 的倍數(也就是 1212 或 7272),就得到完整清單:

    1272,2172,2712,72121272,\quad 2172,\quad 2712,\quad 7212

  5. 把其中一個答案完整驗證一次。 取 N=1272N=1272:

    1272÷12=106✓1272\div 12=106\quad\checkmark

    1×2×7×2=28,25<28<30✓1\times 2\times 7\times 2=28,\qquad 25<28<30\quad\checkmark

    對所有四位數的 1212 倍數做窮舉搜尋,可以確認這四個數就是全部的解,所以任舉其一作答都可以。

Answer

1272(另有 2172, 2712, 7212)1272\quad(\text{另有 } 2172,\ 2712,\ 7212)

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