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七年级数学解答题一般
题目
求所有的正整数nn,使得6n+16^{n}+1在十进制下的所有数字都相同,
知识点:整数指数幂、整数问题的综合运用、整数问题章节:第2章 整式的加减 / 2.1 整式

答案与解析

答案

由于6n6^{n}个位数为66,则6n+16^{n}+1的个位数为77.
n=1n=1时,6+1=76+1=7,符合题意;
n=2n=2时,62+1=376^{2}+1=37,不符合题意;
n=3n=3时,63+1=2176^{3}+1=217,不符合题意;
n=4n=4时,64+1=12976^{4}+1=1297,不符合题意;
n=5n=5时,6n+1=77776^{n}+1=7777.符合题意.
65+1=7×(1041)96^{5}+1=\frac{7×(1{0}^{4}-1)}{9}.
假设存在n=5+jn=5+jm=4+km=4+kmmjjkk均为正整数,使得65+j+1=7×(104+k1)96^{5+j}+1=\frac{7×(1{0}^{4+k}-1)}{9}.
65+j65=65(6j1)=7×104×(10k1)9\therefore 6^{5+j}-6^{5}=6^{5}(6^{j}-1)=\frac{7×1{0}^{4}×(1{0}^{k}-1)}{9}.
由于656^{5}的个位数为66(6j1)(6^{j}-1)的个位数为55,故65(6j1)0(mod10)6^{5}(6^{j}-1)\equiv 0\left(mod 10\right),而不能被10410^{4}整除.
7×104×(10k1)90(mod10000)\frac{7×1{0}^{4}×(1{0}^{k}-1)}{9}\equiv 0\left(mod 10000\right).
因此当n>5n \gt 5时,6n+16^{n}+1在十进制下不可能所有数字都相同.
故答案为nn的值为1155.

解析

由于6n6^{n}个位数为66,则6n+16^{n}+1的个位数为77.
n=1n=1时,6+1=76+1=7,符合题意;
n=2n=2时,62+1=376^{2}+1=37,不符合题意;
n=3n=3时,63+1=2176^{3}+1=217,不符合题意;
n=4n=4时,64+1=12976^{4}+1=1297,不符合题意;
n=5n=5时,6n+1=77776^{n}+1=7777.符合题意.
65+1=7×(1041)96^{5}+1=\frac{7×(1{0}^{4}-1)}{9}.
假设存在n=5+jn=5+jm=4+km=4+kmmjjkk均为正整数,使得65+j+1=7×(104+k1)96^{5+j}+1=\frac{7×(1{0}^{4+k}-1)}{9}.
65+j65=65(6j1)=7×104×(10k1)9\therefore 6^{5+j}-6^{5}=6^{5}(6^{j}-1)=\frac{7×1{0}^{4}×(1{0}^{k}-1)}{9}.
由于656^{5}的个位数为66(6j1)(6^{j}-1)的个位数为55,故65(6j1)0(mod10)6^{5}(6^{j}-1)\equiv 0\left(mod 10\right),而不能被10410^{4}整除.
7×104×(10k1)90(mod10000)\frac{7×1{0}^{4}×(1{0}^{k}-1)}{9}\equiv 0\left(mod 10000\right).
因此当n>5n \gt 5时,6n+16^{n}+1在十进制下不可能所有数字都相同.
故答案为nn的值为1155.

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