
某住宅区有12家住户,他们的门牌号码分别是1,2,3,…,12。他们的电话号码依次是12个连续的六位自然数,并且每家的电话号码都能被这家的门牌号码整除。已知这些电话的首位数字都小于6,并且门牌号码是9的这一家的电话号码也能被13整除,问这一家的电话号码是什么数( ) A.360369 B.388089 C.393706 D.482040
1. 题意整理
有 12 家住户,门牌号1,2,…,121,2,…,12。
电话号码是12 个连续的六位自然数,分别对应门牌号 1 到 12。
第kk家的电话号码能被kk整除(k=1,2,…,12k=1,2,…,12)。
电话号码首位数字小于 6(即首位可能是 1~5)。
门牌号是 9 的那家电话号码还能被 13 整除。
问:门牌号 9 的电话号码是多少。
2. 数学抽象
设 12 个连续六位自然数为:
N,N+1,N+2,…,N+11N,N+1,N+2,…,N+11
对应门牌号kk的电话号码是N+k−1N+k−1。
条件:
k∣(N+k−1),k=1,2,…,12k∣(N+k−1),k=1,2,…,12
即:
N+k−1≡0(modk)N+k−1≡0(modk)N−1≡0(modk)N−1≡0(modk)
所以:
N−1能被k整除,k=1,2,…,12N−1能被k整除,k=1,2,…,12
即:
N−1是lcm(1,2,…,12)的倍数.N−1是lcm(1,2,…,12)的倍数.
3. 求最小公倍数
lcm(1,2,…,12)lcm(1,2,…,12)
质因数分解:
2:最大23=823=8来自 8
3:最大32=932=9来自 9
5:来自 5,10
7:来自 7
11:来自 11
所以:
lcm=23⋅32⋅5⋅7⋅11lcm=23⋅32⋅5⋅7⋅11
计算:
8×9=72,72×5=360,360×7=2520,2520×11=277208×9=72,72×5=360,360×7=2520,2520×11=27720
所以:
lcm(1,…,12)=27720lcm(1,…,12)=27720
因此:
N−1=27720×m,m∈Z+N−1=27720×m,m∈Z+N=27720m+1N=27720m+1
4. 六位数且首位小于 6
NN是六位数:
100000≤27720m+1≤999999100000≤27720m+1≤99999999999≤27720m≤99999899999≤27720m≤999998m≥⌈99999/27720⌉=⌈3.61⌉=4m≥⌈99999/27720⌉=⌈3.61⌉=4m≤⌊999998/27720⌋=⌊36.07⌋=36m≤⌊999998/27720⌋=⌊36.07⌋=36
所以m=4,5,…,36m=4,5,…,36。
5. 首位数字小于 6
N=27720m+1N=27720m+1,首位数字小于 6 意味着:
N<600000N<60000027720m+1<60000027720m+1<60000027720m<59999927720m<599999m<599999/27720≈21.64m<599999/27720≈21.64
所以m≤21m≤21。
同时N≥100000N≥100000已满足(m≥4m≥4)。
所以m=4,5,…,21m=4,5,…,21。
6. 门牌 9 的电话能被 13 整除
门牌 9 的电话号码是:
N+8=27720m+1+8=27720m+9N+8=27720m+1+8=27720m+9
条件:
13∣(27720m+9)13∣(27720m+9)
先算27720 mod 1327720mod13:
13×2132=27716,27720−27716=413×2132=27716,27720−27716=4
所以:
27720≡4(mod13)27720≡4(mod13)
条件:
4m+9≡0(mod13)4m+9≡0(mod13)4m≡−9≡4(mod13)(因为−9+13=4)4m≡−9≡4(mod13)(因为−9+13=4)4m≡4(mod13)4m≡4(mod13)m≡1(mod13)m≡1(mod13)
7. 结合mm的范围
m=4,5,…,21m=4,5,…,21且m≡1(mod13)m≡1(mod13)。
可能的mm:
m=1,14,27,…m=1,14,27,…
在 4~21 内只有m=14m=14。
8. 计算NN及门牌 9 的电话
N=27720×14+1=388080+1=388081N=27720×14+1=388080+1=388081
门牌 9 的电话:
N+8=388081+8=388089N+8=388081+8=388089
9. 验证选项
选项 B 是 388089。
检查首位数字:388089 首位 3 < 6,符合。
验证整除性:
门牌 9:388089 ÷ 9 = 43121,整除。
门牌 13 条件:388089 ÷ 13 = 29853,整除。
其他门牌也自动满足,因为N−1N−1是 lcm(1..12) 的倍数。
最终答案:B