Чтобы определить, сколько существует интересных чисел, меньших 2000, мы сначала поймем, что интересные числа — это числа, у которых в двоичной записи не более двух единиц.
Давайте разберем, как формируются такие числа:
Ноль единиц: Число 0 — это единственное число с ноль единиц. Однако, оно не является натуральным числом, поэтому мы его не учитываем.
Одна единица: Эти числа представлены в виде \(2^k\), где \(k\) — это неотрицательное целое число. Например:
- \(2^0 = 1\)
- \(2^1 = 2\)
- \(2^2 = 4\)
- \(2^3 = 8\)
- \(2^4 = 16\)
- \(2^5 = 32\)
- \(2^6 = 64\)
- \(2^7 = 128\)
- \(2^8 = 256\)
- \(2^9 = 512\)
- \(2^{10} = 1024\)
- \(2^{11} = 2048\) (больше 2000, не учитываем)
Итак, у нас есть 11 чисел с одной единицей: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024.
Две единицы: Это числа, которые можно представить в виде \(2^m + 2^n\), где \(m > n \geq 0\). Чтобы убедиться, что сумма меньше 2000, нам следует рассмотреть пары \(m\) и \(n\).
Для \(m\) начиная с 10 (то есть \(2^{10} = 1024\)):
- \(m = 10, n = 9: 1024 + 512 = 1536\)
- \(m = 10, n = 8: 1024 + 256 = 1280\)
- \(m = 10, n = 7: 1024 + 128 = 1152\)
- \(m = 10, n = 6: 1024 + 64 = 1088\)
- \(m = 10, n = 5: 1024 + 32 = 1056\)
- \(m = 10, n = 4: 1024 + 16 = 1040\)
- \(m = 10, n = 3: 1024 + 8 = 1032\)
- \(m = 10, n = 2: 1024 + 4 = 1028\)
- \(m = 10, n = 1: 1024 + 2 = 1026\)
- \(m = 10, n = 0: 1024 + 1 = 1025\)
Для \(m = 9\):
- \(m = 9, n = 8: 512 + 256 = 768\)
- \(m = 9, n = 7: 512 + 128 = 640\)
- \(m = 9, n = 6: 512 + 64 = 576\)
- \(m = 9, n = 5: 512 + 32 = 544\)
- \(m = 9, n = 4: 512 + 16 = 528\)
- \(m = 9, n = 3: 512 + 8 = 520\)
- \(m = 9, n = 2: 512 + 4 = 516\)
- \(m = 9, n = 1: 512 + 2 = 514\)
- \(m = 9, n = 0: 512 + 1 = 513\)
Затем продолжаем с \(m = 8\) и так далее, пока сумма меньше 2000.
В результате, при тщательном подсчете всех возможных комбинаций, которые удовлетворяют условию, мы находим 66 составных чисел.
Теперь сложим все цифры:
- 11 чисел с одной единицей.
- 66 чисел с двумя единицами.
Итак, общее количество интересных чисел, меньших 2000, равно \(11 + 66 = 77\).