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第1問

正の整数 mm に対し、S(m)S(m) と P(m)P(m) をそれぞれ mm の各桁の和と積とする。任意の正の整数 nn に対し、a1,a2,…,ana_1,a_2,\ldots,a_n が S(a1)<S(a2)<⋯<S(an)S(a_1)<S(a_2)<\cdots<S(a_n) および S(ai)=P(ai+1)S(a_i)=P(a_{i+1})(i=1,2,…,ni=1,2,\ldots,n、ただし an+1=a1a_{n+1}=a_1)を満たすように取れることを示せ。
ステップ 2/3: 中央の和と積を計算する
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)
詳しい解説

各桁の和は2の個数の2倍と1の個数の和であり、各桁の積は2の個数乗である。したがって表示した値が得られる。