A+B=10^10をみたす10桁の数A,Bの桁数字の総和 /「算数にチャレンジ!!」第1007問

問題概略

10 桁の整数  A B があって  A+B=10{,}000{,}000{,}000 をみたしています。

 A の各位の数の和と  B の各位の数の和の合計として考えられる値のうち,大きい方から 3 番目にあたる数を求めてください。

http://www.sansu.org/used-html/index1007.html

解説の pdf も作りました。きれいなレイアウトで読みたい方はこちらをどうぞ。

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3桁の場合

3 桁の場合で実験してみましょう。

 A=\overline{a_3 a_2 a_1},  B=\overline{b_3 b_2 b_1} とおきます。 a_1 b_3 は桁数字です。

 A+B=1000 より  a_1+b_1 は 0 か 10 です。

 a_1+b_1=0 のとき  a_2+b_2 は 0 か 10 で, a_1+b_1=10 のときは  a_2+b_2=9 です。
このように下の桁から順に決めることができて,次のようになります。

\begin{align*}
(a_1+b_1,\, a_2+b_2,\, a_3+b_3)=(0,\, 0,\, 10),\, (0,\, 10,\, 9),\, (10,\, 9,\, 9)
\end{align*}

大きい方から 3 番目の桁数字の総和は  0+0+10=10 です。
対応する  A,  B はたとえば  A=100,  B=900 があります。

一般の n 桁の場合

上の例を一般化します。 A B n 桁のときは次のようになります。

\begin{align*}
&a_1+b_1=\cdots=a_{k-1}+b_{k-1}=0,\\
&a_k+b_k=10,\\
&a_{k+1}+b_{k+1}=\cdots=a_n+b_n=9\quad (1\leqq k\leqq n)
\end{align*}

桁数字の総和は  10+9(n-k) です。
求める値は  n=10,  k=3 のときの値で「73」でした。
対応する  A,  B はたとえば  A=1{,}111{,}111{,}100,  B=8{,}888{,}888{,}900 があります。


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