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diffenbeck diffenbeck
Question: S'il existe, quel est le plus petit entier naturel n tel que, en multipliant les 10 entiers consécutifs à partir de n, le premier chiffre à droite non nul soit impair.
Réponse: n=5
8
Démonstration:
Soit p =
i=0..9(n+i).
Le principe est de voir qu'un zéro à droite de p veut dire que p est divisible par 10=2*5. Par conséquent, s'il y a k 0, alors p est divisible par 10
k. Si le chiffre d'après est pair, alors

est divisible encore une fois par 2. Sinon il ne l'est pas. On cherche donc un entier p construit comme dit tel que

(k,k')




,
k

k',
2
k' divise p mais pas 2
k'+1 et
5
k divise p.
Dans un premier temps, on remarquera que p est au moins divisible par 2
8. En effet, sur 10 nombres consécutifs, 5 sont pairs, dont au maximum 3 sont uniquement divisible par 2, un par 4 et un par 8. Donc 2
8 divise p (on peut passer en binaire pour s'en rendre compte et le montrer) Ceci nous indique que la puissance nécessaire de 5 doit être au moins égal à 8.
Dans un second temps, on remarquera que seulement 2 nombres (et exactement 2) parmi les 10 sont divisible par 5. Si l'un est divisible par une puissance de 5, alors le suivant (ou le précédent) n'est divisible qu'une fois par 5. On le démontre facilement :

k

2, a*5
k+5 = 5*(a*5
k-1+1) non divisible par 5
2 (et de même si on retranche 5)
Par conséquent, résoudre ce problème consiste à trouver la plus petite suite d'entiers consécutifs contenant 5
k avec k

7 et non divisible par 2
9
Comment faire ?
Et bien on travaille en binaire... le but du jeu est de trouver k tel que l'écriture binaire de 5
k se termine par l'une des 10 fins possibles qui minimise la puissance de 2... En le faisant, on comprendra mieux:
- pour minimiser la puissance de 2, on remarque qu'en binaire, un nombre est divisible par 2 s'il finit par 0, par 4 s'il finit par 00, etc... Donc pour minimiser, la suite de 10 nombres doit se terminer par:
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
En multipliant les nombres entre eux, on arrive à une puissance de 8, donc p sera divisible par 2
8 mais pas par 2
9.
- maintenant, on doit exprimer les puissances de 5 en base 2 et voir si elles se terminent par l'une de ses fins:
5
7 = 78125 = 1001100010010
1101 n'est pas correct.
5
8 = 390625= 101111101011110
0001 est correct.
-Donc en prenant n=5
8, on est sur d'avoir 2
8|p mais 2
9 ne divise pas p, et 5
9|p. Alors, le premier chiffre à droite non nul ne peut être qu'un 5... cqfd