题目内容

【题目】一个形如的五位自然数(其中a表示该数的万位上的数字,b表示该数的千位上的数字,c表示该数的百位上的数字,d表示该数的十位上的数字,e表示该数的个位上的数字,且),若有且,则把该自然数叫做“对称数”,例如在自然数12321中,3=2+1,则12321是一个“对称数”. 同时规定:若该“对称数”的前两位数与后两位数的平方差被693的奇数倍,则称该“对称数”为“智慧对称数”.如在“对称数”43734中,,则43734是一个“智慧对称数”.

(1)将一个“对称数”的个位上与十位上的数字交换位置,同时,将千位上与万位上的数字交换位置,称交换前后的这两个“对称数”为一组“相关对称数”。例如:12321与21312为一组“相关对称数”, 求证:任意的一组“相关对称数”之和是最小“对称数”的倍数;

(2)求出所有的“智慧对称数”中的最大“智慧对称数”.

【答案】(1)见解析;(2)最大的“智慧对称数”为81918.

【解析】(1)根据新定义表示一组“相关对称数”,相加变形后可得结论;

(2)根据“智慧对称数”表示这两个数:10a+b和10b+a,作平方差列式:(10a+b)2-(10b+a)2=99(a2-b2),且a2-b2被7的奇数倍整除,进行分类讨论即可确定结论.

详(1)证明:∵“对称数”:,

“相关对称数”:,

∴+=(10000a+1000b+100c+10d+e)+(10000b+1000a+100c+10e+d),

=11000a+11000b+200c+11e+11d,

∵c=a+b,

∴200c=200a+200b,

∵a=e,b=d,

∴+=11211a+11211b,

∴最小“对称数”是11211,

∴(+)÷11211=a+b,

∵a、b都是正整数,

∴+能被11211整除,

∴任意的一组“相关对称数”之和是最小“对称数”的倍数;

(2)由(1)知五位“对称数”形式为. 若此“对称数”为“智慧对称数”,

(10a+b)2-(10b+a)2=99(a2-b2),且a2-b2被7的奇数倍整除.

∵1≤a≤9,1≤b≤9

∴-80≤a2-b2≤80,

∴a2-b2=±7,±21,±35,±42,±49,±63,±77,

当a2-b2=7时,a=4,b=3,c=7,

当a2-b2=-7时,a=3,b=4,c=7,

当a2-b2=21时,a=5,b=2,c=7;

当a2-b2=-21时,a=2,b=5,c=7;

当a2-b2=35时,a=6,b=1,c=7;

当a2-b2=-35时,a=1,b=6,c=7;

当a2-b2=49时,不符合题意;当a2-b2=-49时,不符合题意.

当a2-b2=63时,a=8,b=1,c=9;当a2-b2=-63时,a=1,b=8,c=9;

当a2-b2=77时,不符合题意;当a2-b2=-77,不符合题意.

∴所有的“智慧对称数”为:43734,34743,52725,61716,16761,81918,18981.

∴最大的“智慧对称数”为81918.

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