مسائل رياضيات

حساب الخانة العشرية: مجموع الفواتير والتكرار (مسألة رياضيات)

ما هو الخانة العشرية لمجموع $1! + 2! + 3! + \cdots + 2006!$؟

لنحسب هذا المجموع. نبدأ بحساب قيمة كل عامل منفصلًا ثم نجمع الناتجات. سنحتاج إلى حساب قيمة كل عامل تجاوز الرقم 9 لمعرفة الخانة العشرية للمجموع. نلاحظ أن القيمة العددية للعوامل تزيد بسرعة ونجد صعوبة في حساب القيم بالكامل، ولكن يمكننا التركيز على الخانة العشرية لكل عامل.

بدأنا بالعوامل الأولى:

$1! = 1$

$2! = 2$

$3! = 6$

$4! = 24$

$5! = 120$

$6! = 720$

$7! = 5040$

$8! = 40320$

$9! = 362880$

هنا نلاحظ أنه بعد الرقم 4 تبدأ الخانة العشرية بالتكرار بين 0 و 0، وهذا يعني أن القيمة الكلية للأعداد بعد هذه النقطة لن تؤثر على الخانة العشرية.

نركز على الأعداد الأخيرة:

$10! = 3628800$

$11! = 39916800$

$12! = 479001600$

$13! = 6227020800$

$14! = 87178291200$

$15! = 1307674368000$

$16! = 20922789888000$

$17! = 355687428096000$

$18! = 6402373705728000$

$19! = 121645100408832000$

$20! = 2432902008176640000$

وهكذا نستمر في الحساب. بعد النظر في الأعداد الأخيرة، نجد أن الخانة العشرية لكل عامل يعود إلى 0 بعدما تصل للعامل 9!.

الآن، يمكننا حساب مجموع هذه الخانات العشرية:

$1! + 2! + 3! + 4! + 5! + 6! + 7! + 8! + 9!$ تساوي: $1 + 2 + 6 + 24 + 120 + 720 + 5040 + 40320 + 362880 = 403791$

ونضيف المزيد:

$10! + 11! + 12! + 13! + 14! + 15! + 16! + 17! + 18! + 19! + 20!$ تساوي: $3628800 + 39916800 + 479001600 + 6227020800 + 87178291200 + 1307674368000 + 20922789888000 + 355687428096000 + 6402373705728000 + 121645100408832000 + 2432902008176640000 = 2662789191553331200$

الآن، بما أننا نريد الخانة العشرية فقط، نقوم بإزالة الأرقام الصحيحة:

$3331200$

إذا، الخانة العشرية للمجموع هي 0.

بالتالي، الخانة العشرية لمجموع $1! + 2! + 3! + \cdots + 2006!$ هي 0.

المزيد من المعلومات

لحل مسألة حساب الخانة العشرية لمجموع العوامل $1! + 2! + 3! + \cdots + 2006!$، يجب أن نستخدم بعض القوانين الرياضية والملاحظات البسيطة. الهدف هو تحديد الخانة العشرية للمجموع دون الحاجة إلى حساب القيم الكاملة لكل عامل.

قوانين الحل:

  1. قانون حساب الفاكتوريال: الفاكتوريال لعدد $n$ (مُرمزاً بـ $n!$) يُعرف على أنه حاصل ضرب جميع الأعداد الصحيحة الإيجابية من 1 إلى $n$.
  2. التكرار في الخانة العشرية: بعد فترة، تبدأ الأعداد في تكرار خاناتها العشرية. على سبيل المثال، بعد العامل $4!$، نرى تكراراً للخانة العشرية في الناتجات.
  3. الجمع والتكرار: بما أننا نريد الخانة العشرية فقط، يمكننا تجاهل الأرقام الصحيحة في الجمع.
  4. الملكية الضربية للأعداد: يمكن تطبيق مبدأ الضربية حتى في الخانات العشرية. فعلى سبيل المثال، عندما نضرب أي عدد بصفر، يكون الناتج صفر.

الآن، دعنا نركز على حساب الخانة العشرية لكل عامل:

  • للأعداد من $1!$ إلى $9!$، نقوم بحساب القيم ونجمعها.
  • بعد $9!$، نرى تكرارًا للخانة العشرية بصفر.
  • يمكننا حساب العوامل الأخيرة بشكل مستمر دون الحاجة لحساب القيم بالكامل، فقط نركز على الخانة العشرية لكل عامل.

باستخدام هذه القوانين والملاحظات، نستطيع حساب الخانة العشرية للمجموع بدقة وبشكل فعال دون الحاجة إلى حساب قيم كبيرة بالكامل.