假设 abcd
和 abc
以及 dcdc
都代表一个整数,其中 a
、b
、c
、d
是 0-9 的整数(允许某些相等)。 那么,abcd - abc = dcdc
可以转化为:
1000a + 100b + 10c + d – (100a + 10b + c) = 1000d + 100c + 10d + c
简化一下,得到:
9c + d = 1011d + 101c
进一步简化:
0 = 1010d + 92c
或者:
-92c = 1010d
可以看到,因为 c 和 d 都是 0-9 的整数,且 1010 和 -92 都是整数,所以c和d的值必然受到限制。
分析:
-
负号的含义: 等式
-92c = 1010d
说明-92c
必须是一个正数,但c
是0-9的整数,所以要么c=0
,要么无解。 -
情况一:如果 c = 0
那么
-92 * 0 = 1010d
,推出0 = 1010d
,进一步得出d = 0
。所以,
c = 0
且d = 0
。 原等式变为ab00 - ab0 = 0000
,简化为ab00 = ab0
,或者ab * 100 = ab * 10
。这样只有ab=0
才能成立。因此a=0
和b=0
。所以一种解是 a=0, b=0, c=0, d=0, 结果是 0000 – 000 = 0000,这个解成立。
* 情况二:寻找非平凡解(c≠0, d≠0)由于
-92c = 1010d
,且c和d为0-9的整数,因此等式两边必须同为0. 因为1010d要为负数是不可能的(d为0-9正数),只有c=0,d=0才可以。
结论:
因此,唯一解为 a=0, b=0, c=0, d=0。
另一种视角:同余方程
可以将 -92c = 1010d
转化为同余方程:
-92c ≡ 1010d (mod X) ,其中X可以取不同的值来观察是否存在其他解。但由于c和d的取值范围限制,同余方程并不能提供更有价值的信息,除非我们将范围扩大,但这并不符合题目要求。
进一步思考:为什么几乎没有其他解?
本质上,abcd - abc = dcdc
意味着用一个四位数减去一个三位数,得到一个形式特殊的四位数。 这意味着 abcd
和 abc
之间存在着极强的制约关系,这种关系需要各个位上的数字经过精巧的安排才能成立。 简单来说,减法运算的性质决定了很难找到满足条件的数字组合,特别是当结果数dcdc
要求首尾一致的时候。