Для того чтобы найти натуральные числа, меньшие 1000, которые равны сумме факториалов своих цифр, необходимо выполнить несколько шагов.
Шаг первый: Что такое факториал?
Факториал числа nnn, обозначаемый как n!n!n!, — это произведение всех целых чисел от 1 до nnn. Например:
- 0!=10! = 10!=1,
- 1!=11! = 11!=1,
- 2!=22! = 22!=2,
- 3!=63! = 63!=6,
- 4!=244! = 244!=24,
- 5!=1205! = 1205!=120,
- 6!=7206! = 7206!=720,
- 7!=50407! = 50407!=5040,
- 8!=403208! = 403208!=40320,
- 9!=3628809! = 3628809!=362880.
Шаг второй: Понимание задачи
Необходимо найти такие натуральные числа nnn, меньшие 1000, которые равны сумме факториалов их цифр. Это значит, что для числа n=akak−1…a1n = a_k a_{k-1} \ldots a_1n=akak−1…a1, где aia_iai — цифры числа nnn, выполняется следующее равенство:
n=ak!+ak−1!+…+a1!n = a_k! + a_{k-1}! + \ldots + a_1!n=ak!+ak−1!+…+a1!
Задача сводится к поиску чисел, меньших 1000, для которых сумма факториалов их цифр равна самому числу.
Шаг третий: Проверка для чисел от 1 до 999
Для чисел, состоящих из одной цифры (от 1 до 9), можно просто сравнить их с факториалами:
- 1=1!=11 = 1! = 11=1!=1,
- 2=2!=22 = 2! = 22=2!=2,
- 3=3!=63 = 3! = 63=3!=6,
- 4=4!=244 = 4! = 244=4!=24,
- 5=5!=1205 = 5! = 1205=5!=120,
- 6=6!=7206 = 6! = 7206=6!=720,
- 7=7!=50407 = 7! = 50407=7!=5040,
- 8=8!=403208 = 8! = 403208=8!=40320,
- 9=9!=3628809 = 9! = 3628809=9!=362880.
Для чисел, состоящих из двух или трёх цифр, нужно проверять, равна ли сумма факториалов цифр числу. Пример проверки для двухзначных чисел:
- Для числа 101010, его цифры — 111 и 000, сумма факториалов: 1!+0!=1+1=21! + 0! = 1 + 1 = 21!+0!=1+1=2, но 10≠210 \neq 210=2.
- Для числа 145145145, его цифры — 111, 444, и 555, сумма факториалов: 1!+4!+5!=1+24+120=1451! + 4! + 5! = 1 + 24 + 120 = 1451!+4!+5!=1+24+120=145, и это число подходит.
Шаг четвёртый: Результаты
Мы можем видеть, что среди чисел от 1 до 999 только несколько чисел удовлетворяют этому условию:
- 1=1!1 = 1!1=1!,
- 2=2!2 = 2!2=2!,
- 145=1!+4!+5!145 = 1! + 4! + 5!145=1!+4!+5!,
- 40=4!+0!=24+1=2540 = 4! + 0! = 24 + 1 = 2540=4!+0!=24+1=25, это число также подходит.
Итак, числа, которые равны сумме факториалов своих цифр и меньше 1000, — это: 1, 2, 145.