Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся, каким образом формируются числа, записанные в строчках.
В первой строке записано число 1, во второй — 12. Далее, в каждой последующей строчке k, записано число, которое получается приписыванием к предыдущему числу числа k. Это значит, что в третьей строке будет 123, в четвертой — 1234, и так далее. В общем, в строчке с номером k будет записано число, состоящее из последовательных чисел от 1 до k.
Нам нужно проверить, сколько из чисел, записанных с 1 по 140 строки, делятся на 3. Чтобы делать это, вспомним правило делимости на 3: число делится на 3, если сумма его цифр делится на 3.
Теперь посчитаем сумму цифр чисел в строках от 1 до 140.
- Для первой строки: сумма цифр 1 = 1.
- Для второй строки: сумма цифр 1 + 2 = 3 (делится на 3).
- Для третьей строки: сумма цифр 1 + 2 + 3 = 6 (делится на 3).
- Для четвертой строки: сумма цифр 1 + 2 + 3 + 4 = 10.
Можно заметить, что сумма цифр в строках с 1 по 140 будет зависеть от суммы первых k натуральных чисел.
Сумма первых k натуральных чисел равна \( S_k = \frac{k(k + 1)}{2} \).
Теперь нужно выяснить, при каких k эта сумма делится на 3.
Сначала найдем, когда \( k(k + 1)/2 \) делится на 3. Это произойдет, если либо k, либо (k+1) делится на 3, поскольку одно из этих чисел всегда четное и делится на 2.
Теперь рассмотрим три случая для k по модулю 3:
- Если k ≡ 0 (mod 3), то k делится на 3.
- Если k ≡ 1 (mod 3), то k + 1 делится на 3.
- Если k ≡ 2 (mod 3), то (k + 1) не делится на 3.
Теперь нам нужно посчитать, сколько чисел от 1 до 140 удовлетворяют этим условиям.
Числа, делящиеся на 3: 3, 6, 9, ..., 138. Это арифметическая прогрессия с первым членом 3 и последним 138. Найдем количество членов этой прогрессии: \[ n = \frac{138 - 3}{3} + 1 = 46. \]
Числа, которые на 1 больше кратны 3: 1, 4, 7, ..., 139. Это тоже арифметическая прогрессия с первым членом 1 и последним 139: \[ n = \frac{139 - 1}{3} + 1 = 47. \]
Суммируем оба результата: 46 (делятся на 3) + 47 (которые на 1 больше кратны 3) = 93.
Таким образом, из 140 чисел, записанных в строчках, 93 числа делятся на 3.
