不一样的加法竖式:巨难!A+AA+AA=206求A=?10进制下无解!

贝笑爱数学 2024-04-14 05:31:29

不一样的加法竖式:如图一,

图一

A+AA+AA=206,其中A为自然数,求A=?

该加法竖式、难在10进制下无解!见下文注1。

问题:①何种情形有解?②有多少个解?

下文文将详细说明该加法竖式有唯一解,在9进制下A=8!

一、10进制、非10进制的相关知识

10进制数即“满10进1”。令A、B、C、D均为小于10的自然数,则10进制四位数ABCD=A×1000+B×100+C×10+D,本质上为整系数四次多项式”f(x)=Ax⁴+Bx³+Cx²+D在x=10时的函数值f(10)。

a进制数即“满a进1”,其中a≥2为自然数。令A、B、C、D均为小于a的自然数,则a进制四位数ABCD=Aa⁴+Ba³+Ca²+D。

注1、在10进制下,图一加法竖式等价于一元一次方程:23A=206的自然数解问题。显然,无解!

注2、在a进制下,AA=A×a+A,206=2×a×a+6,其中A<a,故图一加法竖式等价于二元二次不定方程:2Aa+3A=2a²+6的自然数解问题,由“和数”206可知,a>6。

直接求解此不定方程的难度非常大!比较而言,利用非10进制加法“满a进1”求解则相对简单!

二、解析:a进制、a未知!

①加法竖式中三数的个位数字之和A+A+A的取值有3种可能:2a+6、a+6、或6。

若A+A+A=6,则A=2,从而A+AA+AA=46≠206,故此情形无解、舍弃!

若A+A+A=a+6,则三数之和的个位为6且进1位,从而由A<a可知,三数的十位数字和为A+A+1<2a无法进2位,也即三数之和的百位数必不等于2,故此情形无解,舍弃!

因此,只需考虑A+A+A=2a+6情形,加法竖式、是否有解即可!

②加法竖式有解的必要条件为:A+A+A=2a+6有自然数解即2a+6能被3整除!

由此可知,当a能被3整除时,加法竖式才可能有解!

由于7、8不能被3整除,故在7或8进制下,加法竖式无解!

当a=9时,A+A+A=2a+6=24,求得A=8。此时三数之和的个位为3×8-2×9=0并进2位,十位为2×8+2-2×9=0并进2位,也即当a=9且A=8时,A+AA+AA=206。因此在9进制下A=8满足加法竖式!

③令a=3k,其中k≥4为自然数。由A+A+A=2a+6=6k+6,求得A=2k+2。

此时三数之和的个位为6并进2位,故三数的十位数字和为A+A+2=4k+6。由A<a和k≥4可得A+A+2=4k+6<6k=2a,即三数之和的十位无法进2位,从而百位不等于2。故此情形加法竖式无解!

④由②可知a进制下,当a不能被3整除时,竖式无解!由③可知a进制下,当a能被3整除且a≥12时,竖式无解!

因此仅在“9”进制下加法竖式有解A=8!

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