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第1题

对正整数 mm,分别以 S(m)S(m) 和 P(m)P(m) 表示 mm 的各位数字之和与数字之积。证明:对每个正整数 nn,存在正整数 a1,a2,…,ana_1,a_2,\ldots,a_n,满足 S(a1)<S(a2)<⋯<S(an)S(a_1)<S(a_2)<\cdots<S(a_n) 且当 i=1,2,…,ni=1,2,\ldots,n 时 S(ai)=P(ai+1)S(a_i)=P(a_{i+1}),其中 an+1=a1a_{n+1}=a_1。
第 2/3 步:计算中间各数的和与积
S(ai)=2k+i−1,P(ai)=2k+i−2(2≤i≤n)S(a_i)=2^{k+i-1},\qquad P(a_i)=2^{k+i-2}\quad(2\le i\le n)
详细分析

各位数字之和等于数字 2 的个数的两倍加上数字 1 的个数,而各位积是 2 的个数次幂。因此得到所示数值。