Exercițiul 478

E.478. Câte cifre are numărul A=2201851938?A=2^{2018} \cdot 5^{1938}?

Iuliana Trașcă, Olimpiadă, etapa locală, Olt, 2018

Indicații: Arătăm că 1024280<1025.10^{24} \leq 2^{80} < 10^{25}.

Răspuns: 1963.1963.

Soluție:

2201851938=101938280.2^{2018} \cdot 5^{1938} = 10^{1938} \cdot 2^{80}.
Vom încerca să-l încadrăm pe 2802^{80} între două puteri succesive ale lui 10.10. Arătăm că 1024280<1025.10^{24} \leq 2^{80} < 10^{25}.

Demonstrăm prima inegalitate: 224524280.2^{24} \cdot 5^{24} \leq 2^{80}.
524256.5^{24} \leq 2^{56}.
(53)8(27)8(5^3)^8 \leq (2^7)^8
125127125 \leq 127 (adevărat).

Demonstrăm a doua inegalitate: 280<225525.2^{80}<2^{25} \cdot 5^{25}.
255<5252^{55}< 5^{25}
(211)5<(55)5(2^{11})^5 < (5^5)^5
2048<31252048 < 3125 (adevărat).

Așadar, 1024280<1025.10^{24} \leq 2^{80} < 10^{25}.
1019381024101938280<101938102510^{1938} \cdot 10^{24} \leq 10^{1938} \cdot 2^{80} < 10^{1938} \cdot 10^{25}
1019622201851938<10196310^{1962} \leq 2^{2018} \cdot 5^{1938} < 10^{1963}
Deci 22018519382^{2018} \cdot 5^{1938} are 19631963 cifre.