2003 AIME I 第 14 题
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14.
的通常小数写法中连续出现数字 和 ,且顺序如此,其中 和 是互质正整数并满足 , 求使这成为可能的最小 值。
The decimal representation of where and are relatively prime positive integers and contains the digits and consecutively, and in that order. Find the smallest value of for which this is possible.
答案:127
解答:
只需让 紧跟在小数点后出现:若 ,其中 是长度 的数字块,则 是一个介于 与 之间的分数,其约分后的分母不超过 。 因此我们要找最小的 ,使存在 满足 即
因而 必须落在某个 的倍数下方且距离小于 。
尝试 : 此时 , 所以当 时,它比 小 。 。 , 。
条件 给出 , 因此 、 可行:确实 。 对同一不等式作简短检查可知,没有更小的 能使 位于某个 的倍数上方 且距离小于 ,因为差额 (或其他余数情形的类似差额)仍然太大。 最小可能的 为 。
It suffices to make appear immediately after the decimal point: if with a block of digits, then is a fraction between and whose reduced denominator is at most So we need the smallest admitting an with that is
The fraction lies in this interval because It remains to prove that no smaller denominator works. We use the following elementary fact: if and then because both parenthesized quantities are positive integers.
Now and Therefore every fraction strictly between and has denominator at least while every fraction strictly between and has denominator at least Since our target interval lies inside and contains no fraction in it has denominator below
The smallest possible value of is
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