1と2からなる2^nの倍数

 投稿者:GAI  投稿日:2013年 1月23日(水)08時32分48秒
  n=1→2^1=2→2*1=2
n=2→2^2=4→4*3=12
n=3→2^3=8→8*14=112
n=4→2^4=16→16*132=2112
n=5→2^5=32→32*691=22112
n=6→2^6=64→64*1908=122112
・・・

これらより一般に1と2から作られる2^nの倍数が必ず存在するが成立しそうです。
これらが具体的に存在しているのかを各nに対して倍数を見つけてください。
 
 

Re: 1と2からなる2^nの倍数

 投稿者:山中和義  投稿日:2013年 1月25日(金)09時49分58秒
  > No.2965[元記事へ]

GAIさんへのお返事です。

> n=1→2^1=2→2*1=2
> n=2→2^2=4→4*3=12
> n=3→2^3=8→8*14=112
> n=4→2^4=16→16*132=2112
> n=5→2^5=32→32*691=22112
> n=6→2^6=64→64*1908=122112
> ・・・
>
> これらより一般に1と2から作られる2^nの倍数が必ず存在するが成立しそうです。

考察
n=1のとき、2^1*1=2
n=kのとき、2^kの倍数で1,2からなるk桁の数が存在すると仮定する。
n=k+1のとき、
 最上位のさらに左の桁に1を付加した数 1{1,2からなるk桁の数}
 最上位のさらに左の桁に2を付加した数 2{1,2からなるk桁の数}
とする(k+1)桁の数を考える。
1{1,2からなるk桁の数}は、10^k=2^k*5^k増えたことなので、2^kの倍数である。
2{1,2からなるk桁の数}は、2*10^k=2^(k+1)*5^k増えたことなので、2^kの倍数である。
差 2{1,2からなるk桁の数} - 1{1,2からなるk桁の数} = 2*10^k-10^k = 2^k*5^k なので、
どちらかは2^(k+1)で割り切れる。
よって、どちらかは2^(k+1)の倍数で(k+1)桁の数となる。
(終り)
例 n=2
 n=1のとき、2より、
 12=3*2^2で2^2の倍数
 22=5*2^2+2で2^2の倍数でない
例 n=3
 n=2のとき、12より、
 112=14*2^3で2^3の倍数
 212=26*2^3+4で2^3の倍数でない
例 n=4
 n=3のとき、112より、
 1112=69*2^4+8で2^4の倍数でない
 2112=132*2^4で2^4の倍数

一般解が機械的に構成できます。
同様な議論で、奇数 1,3,5,7,9 と 0を除く偶数 2,4,6,8 で2^nの倍数が構成できます。


OPTION ARITHMETIC RATIONAL !多桁の整数

LET A=1 !奇数 1,3,5,7,9
LET B=2 !0を除く偶数 2,4,6,8

PRINT "2^1 ×";B/2;"=";B !n=1のとき
LET K=B !1,2からなるk桁の数

FOR N=2 TO 20 !nが2以上のとき

   LET M=K+A*10^(N-1) !1{1,2からなるk桁の数}
   IF MOD(M,2^N)=0 THEN
      LET K=M
   ELSE
      LET M=K+B*10^(N-1) !2{1,2からなるk桁の数}
      IF MOD(M,2^N)=0 THEN
         LET K=M
      ELSE
         PRINT "論理エラー"
         STOP
      END IF
   END IF
   PRINT "2^";STR$(N); " ×";M/2^N; "=";M

NEXT N

END

 

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