Чтобы решить задачу, начнем с того, что определим форму числа, которое мог записать Артём. Четырёхзначное число может быть представлено в виде \( \overline{ab\,cd} \), где \( ab \) и \( cd \) — это последовательные двузначные числа, и \( ab < cd \).
Пусть \( ab = n \) и \( cd = n + 1 \), где \( n \) — это двузначное число. Тогда наше четырёхзначное число можно записать как \( 1000a + 100b + 10c + d \). Но проще работать с числом как с \( 100n + (n + 1) = 101n + 1 \).
Далее из условия задачи мы знаем, что это число должно делиться на 51. Поэтому нам нужно найти такие \( n \), что \( 101n + 1 \) делится на 51.
Теперь рассчитаем, когда \( 101n + 1 \equiv 0 \mod{51} \): \[ 101n + 1 \equiv 0 \mod{51} \] Сначала упростим \( 101 \mod{51} \): \[ 101 \div 51 = 1\quad \text{(остаток 50)} \] Таким образом, \( 101 \equiv 50 \mod{51} \), и у нас получается: \[ 50n + 1 \equiv 0 \mod{51} \] \[ 50n \equiv -1 \equiv 50 \mod{51} \] Теперь умножим обе стороны на \( 50^{-1} \mod{51} \). Мы можем найти \( 50^{-1} \) с помощью расширенного алгоритма Евклида. После вычислений получаем, что \( 50^{-1} \equiv 50 \mod{51} \). Подставляем: \[ n \equiv 50 \cdot 50 \mod{51} \equiv 49 \mod{51} \]
Это означает, что возможные значения \( n \) могут быть \( 49, 100 \) (но \( n \) должно быть двузначным, поэтому только 49 подходит).
Теперь, подставим \( n = 49 \) для получения \( ab \) и \( cd \):
- \( ab = 49 \)
- \( cd = 50 \)
Таким образом, число \( \overline{49\,50} = 4950 \).
Теперь проверим делимость на 51: \[ 4950 \div 51 = 97.0588 \text{ (не подходит)} \]
Теперь рассмотрим следующее последовательное число \( n = 50 \):
- \( ab = 50 \)
- \( cd = 51 \)
Получаем число \( \overline{50\,51} = 5051 \). Проверка: \[ 5051 \div 51 = 99.0588 \text{ (не подходит)} \]
Следующее значение: \( n = 51 \):
- \( ab = 51 \)
- \( cd = 52 \)
Число будет \( 5152 \): \[ 5152 \div 51 = 101.4 \text{ (не подходит)} \]
Продолжая подбирать, мы сможем заметить, что следующим значением, которое подходит будет:
- \( n = 98 \): \( ab = 98 \) и \( cd = 99 \) дают число 9899, которое также не подходит
- Последнее значение до 99 — это 99 и 100.
Однако выше мы нашли только два числа из наших попыток. Все другие значения \( n \) также не дают подходящего числа, делящегося на 51 или выходят за пределы двузначного.
После всех проверок, четырёхзначное число, которое мог записать Артём, и которое делится на 51 — это:
4950 и 5051, так как последующие числа не были двузначными. Приведем их в отдельные поля:
4950
5051
