Exercițiul 482

E.482. a) Arătați că 250>1015.2^{50}>10^{15}.
b) Determinați câte cifre are numărul 250.2^{50}.

Olimpiadă, etapa locală, Constanța, 2020

Indicații: b) Arătăm că 1015<250<1016.10^{15} < 2^{50} < 10^{16}.

Răspuns: 1616 cifre.

Soluție:

a) (210)5>(103)5.(2^{10})^5 > (10^3)^5.
10245>100051024^5 > 1000^5 (adevărat).

b) Vom încerca să-l încadrăm pe 2502^{50} între două puteri succesive ale lui 10.10. Arătăm că 1015<250<1016.10^{15} < 2^{50} < 10^{16}.
Prima inegalitate a fost demonstrată la punctul a. Mai rămâne să arătăm că 250<1016.2^{50} < 10^{16}.
(225)2<(108)2.(2^{25})^2 < (10^8)^2.
225<2858.2^{25} < 2^8 \cdot 5^8.
217<58,2^{17} < 5^8, relație adevărată pentru că 217<218=(29)2=5122<6252=(54)2=58.2^{17} < 2^{18} = (2^9)^2=512^2<625^2 = (5^4)^2 = 5^8.

Cum 1015<250<1016,10^{15} < 2^{50} < 10^{16}, rezultă că 2502^{50} are 1616 cifre.