Чтобы определить количество интересных натуральных чисел, меньших 4000, давайте сначала уточним, что интересное число — это число, в двоичной записи которого не более двух единиц.
Шаг 1: Двоичная система счисления
Каждое интересное число можно представить в виде суммы степеней двоих чисел, соответствующих позициям единиц в двоичной записи. Например, если у нас есть одно интересное число, то это будет просто 2^n, а если два — сумма двух степеней, таких как 2^i + 2^j (где i > j).
Шаг 2: Определим предел
Для числа 4000, давайте сначала переведем его в двоичную систему. 4000 в двоичной системе представляется как 11111010000 (это 12 бит).
Шаг 3: Подсчет интересных чисел
Числа с одной единицей:
- Единицы могут стоять на позициях от 0 до 11 (всего 12 возможных позиций).
- Значит, есть 12 интересных чисел (2^0, 2^1, ..., 2^11).
Числа с двумя единицами:
- Мы можем выбрать 2 позиции из 12 для размещения единиц. Это можно сделать с помощью комбинации.
- Количество способов выбрать 2 позиции из 12 равно C(12, 2), что вычисляется как: \[ C(12, 2) = \frac{12!}{2!(12-2)!} = \frac{12 \times 11}{2} = 66. \]
Шаг 4: Суммируем
Теперь сложим число интересных чисел с одной единицей и с двумя единицами:
- Числа с одной единицей: 12
- Числа с двумя единицами: 66
Итак, общее количество интересных чисел, меньших 4000, составляет: \[ 12 + 66 = 78. \]
Ответ
Таким образом, существует 78 интересных чисел, которые меньше 4000.