Số thập phân tuần hoàn và thực hiện phép chia có dư

Đặt vấn đề. Gần đây trong kỳ thi HSG MTCT THCS chúng ta hay gặp việc chuyển một phân số thành số thập phân tuần hoàn, sau đó tìm số thập phân thứ $a^n$ của số thập phân tuần hoàn đó.
 
Bài toán tuy quen thuộc nhưng với tinh thần “trăm hay không bằng tay quen” chúng tôi mời quý thầy cô phụ trách đội tuyển và các em học sinh lớp 9 tham khảo bài giải của bài thi HSG MTCT THCS của tỉnh Vĩnh Long năm 2024. Bài toán như sau:

 

Bài 2. Tìm chữ số thập phân thứ $2023^{2024}$ sau dấu phẩy khi viết số $\dfrac{10000}{61}$ dưới dạng số thập phân.

 

GIẢI

Tìm phần trước dấu phẩy của số $\dfrac{10000}{61}$ vlm1a $163$.
 
Nhận thấy dư chỉ có 2 chữ số nên để bắt dầu tìm phần sau dấu phẩy ta thực hiện liên tiếp (nhấn OK nhiều lần):
 

vlm1b vlm1c vlm1d
 
vlm1e vlm1f vlm1g
 
vlm1h vlm1i $\dots \dots $
 
Như vậy $$\dfrac{10000}{61}=163,(93442622950819672131147540993608577377049180327868852459163)$$
phần tuần hoàn có $59$ chữ số.
 
 
Tiếp theo ta tìm dư của phép chia số $2023^{2024}$ cho $59$.
 

Nhận xét vlm3a nên $2023^{\varphi(59)} \equiv 1\ (\text{mod}\ 59 )$. Vì $59$ là số nguyên tố nên $\varphi(59)=58$, nghĩa là:
$$2023^{58} \equiv 1 \ (\text{mod}\ 59)$$
 
vlm3b vlm3c 1
 
Vậy $$2023^{2024}=\left(2023^{58}\right)^{34}\times 2023^{52}=\underbrace{\left(2023^{58}\right)^{34}}_{\equiv 1\ \text{mod}\ 59}\times \underbrace{2023^{2^2}}_{\equiv A}\times \underbrace{2023^{2^4}}_{\equiv B}\times \underbrace{2023^{2^5}}_{\equiv C}$$

 
Nhập số lên màn hình vlm2a nhập công thức vlm2b nhấn OK 2 lần lưu
 
kết quả vào A vlm3d, nhấn thêm OK 2 lần nữa lưu kết quả vào B
 
vlm3e, nhấn thêm 1 lần OK lưu kết quả vào C vlm3f
 
Kết quả: vlm3g
 
Vậy dư của phép chia là $3$ do đó chữ số thứ $2023^{2024}$ chính là chữ số thứ $3$ của phần tuần hoàn, tức là số $4$.

 
 

Cách làm khác. Nhận xét $$2023^{2024}=2023^{1024}\times 2023^{1000}=2023^{2^{10}}\times (((((2023^2)^2)^2)^5)^5)^5$$

Nhập vlm2a, nhập công thức vlm2b
 
nhấn OK 10 lần lưu kết quả vào A vlm2c.

 
Nhập lại vlm2a gọi lại công thức vlm2b nhấn OK 3 lần, điều chỉnh
 
công thức rồi nhấn OK 3 lần vlm2e lưu kết quả vào B.
 
Kết quả: vlm2f

 

 
Vậy dư của phép chia là $3$ do đó chữ số thứ $2023^{2024}$ chính là chữ số thứ $3$ của phần tuần hoàn, tức là số $4$.

Chia sẻ

About TS. Nguyễn Thái Sơn

TS. Nguyễn Thái Sơn
Nguyên trưởng Khoa Toán-Tin học ĐHSP TP HCM (1999-2009). Nguyên Giám đốc- Tổng biên tập NXB ĐHSP TP HCM (2009-2011). Nguyên Tổng thư ký Hội Toán học TP HCM (2008-2013).

Bài Viết Tương Tự

Phân biệt Int và Intg

Định nghĩa:   1. $\text{Int} (x)$ là phần nguyên của $\boldsymbol{x}$, tức là phần đứng …