Пусть лягушонок стартует в точке
. Тогда, если какие-то две точки повторились, то лягушонок побывал также в точке
дважды, т.е. мы попали в цикл. Если мы покажем, что уравнение
имеет решение при любом
, то цикл будет состоять из всех точек, и лягушонок побывает во всех точках по одному разу, а затем вернется в точку
;
Докажем для начала, что если существует решение для остатков
, то существует решение для остатка
. Это вполне очевидно сложим два уравнения для остатков
. Теперь, в частности, если существует решение для
, то существует решение для всех остатков. То есть нам надо решить диофантово уравнение
; Для этого сразу положим
; Пусть
;
Тогда из числа
нам нужно получить число
; Но мы умеем прибавлять единицу:
. То есть
; Иными словами, получили решение
, но нам нужно решение в натуральных числах. Не во добавим к
2020, а к
добавим 99. Получим решение:
.
Итак, план действий следующий.
Пусть мы находимся в точке
. Прыгаем 41 раз на 100 и 1999 раз на 99. Теперь мы в точке
. Таким образом, мы посетим все точки.
Главное, что были использованы все цифры!
Цифрам буду давать номера слева на право (1ая - самая левая).
Максимально возможная первая цифра это 6, т.к. после неё больше будут только 7, 8, 9, всего 3. Почему стоит начать с неё, разберёмся позже. Каждая следующая цифра (для первых ) меньше предыдущей т.к. должны использоваться все цифры, а если следующая будет больше, то не получится "3333", будет "321...". 5ая цифра должна быть больше 1ой, чтобы сбросилось кол-во больших цифр с 3 до 2. Аналогично недавним рассуждениям, 6ая и 7ая цифра должны быть меньше предыдущей, приэтом 6ая меньше 4ой. Далее 8ая больше 5ой. 9ая меньше 7ой. 10ая больше 8ой.
Мы получили, что после 1ой цифры должно быть 6 цифр, которые меньше её. Наименьшее возможное это 6 т.к. меньше её 5, 4, 3, 2, 1, 0 всего 6. Единственно возможная первая цифра это 6. Таким образом, после рассуждений, получим число.
ответ: 6543721809
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос: