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整数論12の解説

 

[math]23^{23^{23}}[/math]  の1の位の数字を求める。

 

 

 

 

 

 

[math]23^{1}\equiv 3\left( mod10\right)[/math]

[math]23^{2}\equiv 9\left( mod10\right)[/math]

[math]23^{3}\equiv 7\left( mod10\right)[/math]

[math]23^{4}\equiv 1\left( mod10\right)[/math]

[math]23^{5}\equiv 3\left( mod10\right)[/math]

 

したがって、 23の累乗した数の1の位の数字は4乗周期(3→9→7→1→3)と繰り返す。

 

すなわち

 

[math]23^{n}[/math] の1の位は

n=4k+1の場合  1の位は 3

n=4k+2の場合  1の位は 9

n=4k+3の場合  1の位は 7

n=4k+4の場合  1の位は 1   (ただし、kは正の整数)

という意味になる。

 

 

 

 

[math]23^{23^{23}}[/math] の指数の方の

 

 

[math]23^{23}[/math] の答えを4で割ったときの余りを考える。

 

 

二項定理より  [math]23^{23}=\left( 24-1\right) ^{23}[/math]

 

 

 

[math]=24^{23}+23 \cdot 24^{22} \cdot \left( -1\right) ^{1}+\dfrac {23\times 22}{2}\cdot 24^{22}\cdot \left( -1\right) ^{2}+\ldots+23 \cdot 24^{1}\cdot\left( -1\right) ^{22}+\left( -1\right) ^{23}[/math]

 

 

[math]=24\times \left( \ldots \right) +\left( -1\right) ^{23}[/math]

 

 

[math]23^{23}\equiv \left( -1\right) ^{23}\left( mod4\right)\equiv -1\left( mod4\right) \equiv 3\left( mod4\right)[/math]

 

 

[math]23^{23}[/math] を4で割ると余りが3のため、4乗周期3→9→7→1→3の3順目のになる。

 

よって

 

 

答え   [math]23^{23^{23}}[/math]の1の位の数字は

 

 

 

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