Tìm các chữ số đầu tiên của số $a^n$

c2h1

 

nut baigiaimoi

 

a)

$P=1+5+5^2+\dots +5^{2026}$.
 
Ta thấy $P$ là tổng của một cấp số nhân $u_1=1, 5=5, n=2027$. Do đó $$P=\dfrac{5^{2027}-1}{5-1}$$
Suy ra $\log P=\log\left(5^{2017}-1\right)-\log 4$.

$\log\left(5^{2017}-1\right)\approx \log\left(5^{2017}\right)=2017\log 5.$ (sai số của phép xấp xỉ này rất nhỏ (xem tính toán ở dưới) không làm ảnh hưởng tới phần nguyên của $\log P$.

$\log P=$ c2h2 lưu kết quả này vào A. Vậy số $P$ có $1417$ chữ số.
 

b)

4 chữ số đầu tiên của $P$ là c2h3. Vậy $a+b+c=d=11$.
 
 

Giải thích sai số.
Ta có khai triển Taylor

$\ln(1+x)=x+\dfrac{x^2}{2}-\dfrac{x^3}{3}+\dfrac{x^4}{4}-\dfrac{x^5}{5}+\dots$

Nếu $x$ khá nhỏ thì $\ln(1+x)\approx x$ sai số $\dfrac{x^2}{2}$.

$\log\left(5^{2027}-1\right)=\log
\left[5^{2017}
\left(1-\dfrac{1}{5^{2027}}\right)
\right] =\log\left(5^{2027}\right)+\log\left(1-\dfrac{1}{5^{2027}}\right)$

$\log\left(1-\dfrac{1}{5^{2027}}\right) =\dfrac{\ln\left(1-\dfrac{1}{5^{2027}}\right) }{\ln 10}\approx -\dfrac{1}{5^{2027}.\ln 10}$, sai số $\varepsilon= \dfrac12.\dfrac{1}{5^{4054}\ln 10}$, sai số này quá nhỏ không làm ảnh hưởng tới phần nguyên của $\log P$.

 

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

Từ 2 chiều lên 3 chiều …

Đặt vấn đề. Nhiều bài toán hình học phẳng đã được nâng lên thành bài …