Hemmes mathematische Rätsel: Welche zehnstellige Zahl ist gesucht?

Für welche zehnstellige Zahl a, bei der bei Darstellung durch zehn Sieben-Segment-Ziffern insgesamt b Segmente leuchten, gilt a = bn? Dabei muss n eine ganze Zahl sein. Führende Nullen sind nicht erlaubt.
Ziffer: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Leuchtende Segmente: 6 2 5 5 4 5 6 3 7 6
Bei einer zehnstelligen Zahl a leuchten insgesamt somit mindestens bmin = 20 und höchstens bmax = 70 Segmente. Damit gelten die beiden Ungleichungen 20n < 1010 und 70n ≥ 109. Durch Logarithmieren wird daraus n < 10/(lg 20) und n ≥ 9/(lg 70) oder n < 7,7 und n > 4,8. Da n ganzzahlig sein soll, kann es nur 5, 6 und 7 sein. Für diese drei Exponenten kann man nun die möglichen Intervalle für b bestimmen. Es gilt 109 ≤ b5 ≤ 1010 – 1 oder \( \sqrt[5]{10^{9}} \) ≤ b ≤ \( \sqrt[5]{10^{10}-1} \), woraus man 645 ≤ b5 ≤ 705 erhält. Entsprechend ergibt sich für die anderen beiden Exponenten 326 ≤ b6 ≤ 466 und 207 ≤ b7 ≤ 267. Probiert man diese 27 Möglichkeiten systematisch durch, findet man als einzige Lösung 4 750 104 241 = 416.
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