Давайте разберем вашу задачу шаг за шагом.
Во-первых, определим, какие натуральные числа от 3 до \( 2^{23} \) включительно делятся на 4 с остатком 3. Это числа можно представить в форме \( 4k + 3 \), где \( k \) – это натуральное число. Для находящегося диапазона \( 3 \leq n \leq 2^{23} \) такие числа будут:
- Первое число: 3 (при \( k = 0 \))
- Последнее число: \( 2^{23} - 1 \) (это число \( 2^{23} - 1 \) делится на 4 с остатком 3)
Теперь найдем количество чисел вида \( 4k + 3 \) в заданном диапазоне. Наименьшее значение \( k \) — 0, а наибольшее значение \( k \) можно найти так, чтобы \( 4k + 3 \leq 2^{23} \):
\[ 4k \leq 2^{23} - 3 \] \[ k \leq \frac{2^{23} - 3}{4} = 2^{21} - 0.75 \]
Таким образом, максимальное целое значение \( k \) равно \( 2^{21} - 1 \). Значит, возможные значения \( k \) варьируются от 0 до \( 2^{21} - 1 \), всего таких значений будет \( 2^{21} \).
Теперь рассмотрим процесс, в котором Боря стирает два числа и записывает их сумму, уменьшенную на 2. При каждом таком шаге количество чисел уменьшается на 1. В итоге, начиная с \( 2^{21} \) чисел, после всех операций должно остаться лишь одно число.
Каждый раз, когда Боря выполняет операцию, сумма двух чисел, которые он удаляет, остается четным числом, а уменьшенная на 2 также остается четным числом (сумма двух нечетных чисел - четное число, четное число минус 2 остается четным). Поэтому, как бы Боря ни действовал, конечное число на доске будет четным.
Теперь важно определить, какое четное число может оставаться в конце. Поскольку изначально все числа имеют вид \( 4k + 3 \) (то есть нечетные), каждую операцию Боря выполняет, он будет вести к созданию нового четного числа.
В результате, единственно возможным конечным числом, если все операции были выполнены правильно, будет число, равное 2. Это наиболее вероятное значение, к которому могут прийти в данной ситуации.
Таким образом, на оставшейся доске Бори в конце окажется число 2.
