Назовем натуральное число 'полуквадратным', если приписывая это число само к себе,
получим квадрат натурального числа.
1) существуют ли полуквадратные числа в десятичной системе счисления? (2 балла)
2) для каких g (натуральных, больших 1) в системе счисления с основанием g
существуют полуквадратные числа? (5 баллов)
Решение
1) Да. Например, приписывая число 20661157025 к себе, получим квадрат числа 45454545455.
2) Полуквадратные числа существуют для любых оснований g.
Награды
За правильное решение этой задачки Макс Алексеев, Флад Франк и Олег Копылов
получают по 7 призовых баллов. За правильное решение первого пункта задачи
Анрей Бежан получает 2 призовых балла.
Для того, чтобы построить полуквадратное число, достаточно подобрать n таким,
чтобы gn+1 делилось на квадрат натурального числа, большего 1.
В самом деле, если gn+1 = s2*t, то в качестве a годится
число s*t*k, где множитель k подбирается так, чтобы разрядность a2
равнялась 2n. Этого всегда можно добиться, поскольку количество цифр для чисел
последовательности a, 4a, 9a... при переходе к следующему числу увеличивается
не более чем на единицу. (Исключение составляет переход a - 4a при g=2, но и для
для g=2 существуют полуквадратные числа. Например, 100100 - двоичная запись числа
36.)
Остается показать, что для любого натурального g, большего 1, найдется подходящее
n. Сделать это можно разными способами. Например, легко проверить что:
1) Если g четно, gg+1+1 == 0(mod (g+1)2):
2) При g = 4k+3 g+1 == 0(mod 4);
3) При п = 4k+1 g2k+1+1 == 0(mod (2k+1)2)