Для решения задачи начнем с определения последовательных чисел, которые Василий сложил. Пусть первые 13 последовательных чисел начинаются с числа \(n\). Тогда эти числа будут: \(n, n+1, n+2, \ldots, n+12\).
Сумма этих 13 чисел может быть найдена с использованием формулы:
\[ S = n + (n+1) + (n+2) + \ldots + (n+12) = 13n + (0 + 1 + 2 + \ldots + 12) \]
Сумма первых 12 натуральных чисел (от 0 до 12) равна:
\[ 0 + 1 + 2 + \ldots + 12 = \frac{12 \times 13}{2} = 78 \]
Таким образом, сумма 13 последовательных чисел:
\[ S = 13n + 78 \]
В условии говорится, что сумма состоит из четырех цифр, и первые три из них равны 100. Это значит, что сумма \(S\) принимает вид 100X, где X - это искомая цифра.
Рассмотрим, что 1000 ≤ \(S\) < 10000. Подставим выражение для \(S\):
\[ 1000 \leq 13n + 78 < 10000 \]
- Решим первое неравенство:
\[ 13n + 78 \geq 1000 \implies 13n \geq 1000 - 78 = 922 \implies n \geq \frac{922}{13} \approx 70.15 \]
Таким образом, \(n\) должен быть не меньше 71.
- Теперь решим второе неравенство:
\[ 13n + 78 < 10000 \implies 13n < 10000 - 78 = 9922 \implies n < \frac{9922}{13} \approx 764.77 \]
Следовательно, \(n\) должно быть меньше 765.
Теперь мы знаем, что \(71 \leq n < 765\).
Чтобы найти значение X, подставим различные целые значения \(n\) в сумму:
\[ S = 13n + 78 \]
Поскольку \(S\) должно принимать вид 100X, проверим несколько значений:
Для \(n = 71\): \[ S = 13 \times 71 + 78 = 923 \quad \text{(не подходит)} \]
Для \(n = 72\): \[ S = 13 \times 72 + 78 = 936 \quad \text{(не подходит)} \]
...
Продолжаем подставлять значения.
Для \(n = 82\): \[ S = 13 \times 82 + 78 = 1054 \quad \text{(подходит, X = 4)} \]
Таким образом, проверяем, что решая данную задачу:
\[ X = 4 \]
Итак, четвертая цифра в сумме — это 4!