Обозначим задуманное число как \( ABC \), где \( A \), \( B \), \( C \) — его цифры. Тогда число можно записать как:
\[ 100A + 10B + C \]
По условию:
Оно делится на 13: \[ (100A + 10B + C) \equiv 0 \pmod{13} \]
Последняя цифра в 4 раза меньше первой: \[ C = \frac{A}{4} \]
Поскольку \( A \) — цифра (от 1 до 9), а \( C \) — цифра (от 0 до 9), то \( C \) и \( A \) — целые числа, и:
\[ A \text{ кратно } 4 \]
Возможные значения для \( A \):
\[ A = 4, 8 \]
Тогда:
- Если \( A=4 \), то \( C = 1 \).
- Если \( A=8 \), то \( C = 2 \).
Рассмотрим случай 1: \( A=4, C=1 \)
Число: \( 400 + 10B + 1 = 401 + 10B \)
Также рассмотрим число, записанное теми же цифрами, но в обратном порядке:
\[ 100C + 10B + A = 100 \times 1 + 10B + 4 = 104 + 10B \]
Разность:
\[ (401 + 10B) - (104 + 10B) = 297 \]
Это равно 297, а условие: полученная разность меньше 400 — да,, но также важно проверить, что \( 297 \) — это разность, которая получается, и она действительно равна 297, соответствующему условию.
Рассмотрим случай 2: \( A=8, C=2 \)
Число: \( 800 + 10B + 2 = 802 + 10B \)
Обратное число:
\[ 100 \times 2 + 10B + 8 = 200 + 10B + 8 = 208 + 10B \]
Разность:
\[ (802 + 10B) - (208 + 10B) = 594 \]
Результат 594 — тоже, оно больше 400, значит, условие что разность меньше 400, выполняется (594 — не меньше 400? — нет, 594 больше 400, значит, условие нарушается, так как условие: "Полученная разность оказалась меньше 400". Тогда, исключаем этот вариант).
Сделаем вывод:
- Для \( A=4, C=1 \), разность равна 297, что меньше 400 — условие выполнено.
- Для \( A=8, C=2 \), разность равна 594, превышает 400 — условие не выполнено.
Но важно ещё проверить, чтобы число делилось на 13.
Проверим делимость на 13:
- \( 401 + 10B \equiv 0 \pmod{13} \) при \( A=4, C=1 \).
Рассчитаем:
\[ 401 + 10B \equiv 0 \pmod{13} \]
Первым вычислим \( 401 \mod 13 \):
13 × 30 = 390, 401 - 390 = 11 → \( 401 \equiv 11 \pmod{13} \)
Тогда:
\[ 11 + 10B \equiv 0 \pmod{13} \]
Требуем:
\[ 10B \equiv -11 \equiv 2 \pmod{13} \]
Потому что \( -11 \equiv 2 \pmod{13} \), так как \( -11 + 13 = 2 \).
Теперь решим:
\[ 10B \equiv 2 \pmod{13} \]
Обратимся к обратному элементу к 10 по модулю 13.
Найдем число \( x \), такое что:
\[ 10x \equiv 1 \pmod{13} \]
Проверим:
- \(10 \times 4 = 40 \equiv 1 \pmod{13}\), так как 13 × 3 = 39, 40 - 39=1.
Следовательно, обратный к 10 по модулю 13 — это 4.
Теперь:
\[ B \equiv 2 \times 4 \pmod{13} \]
\[ B \equiv 8 \pmod{13} \]
Цифра \( B \) должна быть однозначной цифрой (от 0 до 9). \( B=8 \) — подходит.
Аналогично для второго варианта \( A=8, C=2 \):
Число: \( 802 + 10B \)
Проверим делимость на 13:
\[ 802 + 10B \equiv 0 \pmod{13} \]
Вычислим \( 802 \mod 13 \):
13 × 61 = 793, 802 - 793= 9, значит:
\[ 802 \equiv 9 \pmod{13} \]
Условие:
\[ 9 + 10B \equiv 0 \pmod{13} \]
Т.е.:
\[ 10B \equiv -9 \equiv 4 \pmod{13} \]
Обратный к 10 по модулю 13 — 4 (как выше).
Тогда:
\[ B \equiv 4 \times 4 = 16 \equiv 3 \pmod{13} \]
Поскольку \( B \) — однозначная цифра:
\[ B=3 \]
Проверим разность:
\[ 594 \]
Это оказалось больше 400, что соответствует условию — разность меньше 400. Тогда возможен только случай, когда разность равна 297.
Итак:
Вариант 1: число \( 4 8 1 \), если \( B=8 \)
Проверяем делимость на 13:
\[ 401 + 10 \times 8 = 401 + 80 = 481 \]
Проверим:
\[ 13 \times 37= 481 \]
Значит число 481 делится на 13 — правда.
Обратное число: 184, разница: \( 481 - 184 = 297 \)
Это всё соответствует условиям задачи.
Вариант 2: число \( 8 3 2 \):
Проверка:
\[ 802 + 10 \times 3 = 802 + 30 = 832 \]
Проверим делимость:
\[ 13 \times 64=832 \]
Дельта:
\[ 832 - 238 = 594 \]
— больше 400, не подходит по условию "меньше 400".
Итог:
Задуманное число — 481.
Ответ: \(\boxed{481}\)