Tìm 3 chữ số tận cùng của số $a^{b^{c}}$

Bài toán. Trên Cộng đồng giáo viên Casio, đặt ra một bài toán rất hay, đó là Tìm 3 chữ số tận cùng của số $2013^{2014^{2015}}$.

 

Các thầy cô đã đưa ra phương pháp giải và đáp số. Chúng tôi tổng hợp lại thành một bài toán mang tính chất giáo khoa để học sinh có thể hiểu được và GV phụ trách am hiểu nội dung này.
 

Giáo khoa
Nếu $a$ và $m$ nguyên tố cùng nhau, nghĩa là $\text{GCD}(a,m)=1$ thì $a^{\varphi(m)}\equiv 1 \ (\text{mod}\ m )$.

Nếu $m$ là số nguyên tố thì $\varphi(m)=m-1$.

Nếu $m$ là hợp số thì phân tích $m$ ra thừa số nguyên tố. Khi đó $\varphi(m)=m\times \displaystyle \prod_{a \ \text{là các thừa số nguyên tố} }{\dfrac{a-1}{a}}$.

Ví dụ: $\varphi(1000)=1000\times \dfrac12\times \dfrac45=400$.
 
Ngoài số Euler $\varphi (m)$, còn có một số “mạnh hơn” là số $\lambda(m)$ (số carmichael) đọc nôm na là “kha-mai-cồ”, đó là số tự nhiên nhỏ nhất sao cho nếu $\text{GCD}(a,m)=1$ thì $$a^{\lambda(m)} \equiv 1 \ (\text{mod}\ m )$$
Sau này ta sẽ nói về công thức tính $\lambda(m)$, ở đây ta ghi nhớ $\lambda(1000)=100$ (thấp hơn $400$ rất nhiều).

Ghi nhớ:
Nếu $a$ và $1000$ nguyên tố cùng nhau thì $$\fbox{$a^{100} \equiv 1\ (\text{mod}\ 1000)$}$$

 

 

nut baigiaimoi

 

Vì $2013 \equiv 13 \ (\text{mod}\ 1000)$ nên ta chỉ cần tìm dư của phép chia $13^{2014^{2015}}$ cho $1000$.

Vì $13^{100} \equiv 1\ (\text{mod}\ 1000)$ (giáo khoa) nên đầu tiên ta tìm dư của phép chia số $2014^{2015}$ cho $100$, sau đó ta tìm dư của phép chia số $13^{\text{dư}}$ cho $1000$.

Vì $2014\equiv 14\ (\text{mod}\ 100)$ nên ta chỉ cần tìm dư của phép chia $14^{2015}$ cho $100$.

$14^{2015}=14^{2000+15}=14^{2^4.5^3}.14^{15}= ((((((14^2)^2)^2)^2)^4)^5)^5. 14^{15}$
 
nhutnguyen1a
 
nhutnguyen1b.
 

Vậy dư của phép chia số $2014^{2015}$ cho $100$ là $24$ nhutnguyen1c,
 
nghĩa là $2014^{2015}=100k+24,\ k \in \mathbb{N}$.
 
Cuối cùng: $13^{2014^{2015}} \equiv 13^{100k+24} \equiv \underbrace{\left(13^{100}\right)}_{\equiv 1 \ \text{mod}\ 1000 }\ \!\!\!^k\times 13^{24} \equiv 13^{24}\ (\text{mod}\ 1000)$.
 

$13^{24} =(13^{12})^2 \equiv 361 \ (\text{mod}\ 1000)$ nhutnguyen1d
 
Cách khác nhutnguyen1e
 
Vậy 3 chữ số cuối cùng của số $2013^{2014^{2015}}$ là $361$.

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

Tổng hữu hạn

    Bài giải chính thức.   Gán $1,2526$ vào biến nhớ A   Ta …