Математика · 2025/26 · Заключительный этап

Остаток от факториала после удаления множителей

Условие

Найдите остаток от деления числа 90!118\frac{90!}{11^8} на 11.

О задаче · 11 класс · 12 баллов
Олимпиада
Шаг в будущее
Предмет / класс
Математика · 11 класс
Сезон / этап
2025/26 · Заключительный этап
Комплект
Вариант 1 · задача 1
Официальные баллы12 балловСумма максимумов по критериям: 100.
Сложность Popov Academy4/5 · предварительно

Для подготовки: 11 класс.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

В 90!90! ровно восемь множителей, кратных 1111, и ни одного, кратного 11211^2.

Подсказка 2

После сокращения на 11811^8 от чисел 11,22,…,8811,22,\ldots,88 остаётся 8!8!. Произведение ненулевых остатков по модулю 1111 равно −1-1.

Разобрать решение по шагам
01

Сначала выполним точное деление на степень одиннадцати

В произведении 90!=1⋅2⋯9090!=1\cdot2\cdots90 кратны 1111 только числа 11,22,…,8811,22,\ldots,88. Их восемь, причём ни одно не кратно 112=12111^2=121. Поэтому

11⋅22⋯88118=1⋅2⋯8=8!.\frac{11\cdot22\cdots88}{11^8}=1\cdot2\cdots8=8!.

После этого сокращения остаётся целое число. Теперь можно искать его остаток.

02

Сгруппируем остальные множители по остаткам

В группах 1,…,101,\ldots,10; 12,…,2112,\ldots,21; и так далее вплоть до 78,…,8778,\ldots,87 повторяются остатки 1,2,…,101,2,\ldots,10 при делении на 1111. Таких групп восемь. Последние числа 8989 и 9090 дают остатки 11 и 22. Следовательно,

90!118≡8! (10!)8⋅2(mod11).\frac{90!}{11^8}\equiv8!\,(10!)^8\cdot2\pmod{11}.

Знак ≡\equiv здесь означает, что числа дают одинаковый остаток при делении на 1111.

03

Посчитаем одну группу без специальной теоремы

В произведении 10!10! сгруппируем множители:

10!=1⋅10⋅(2⋅6)(3⋅4)(5⋅9)(7⋅8).10!=1\cdot10\cdot(2\cdot6)(3\cdot4)(5\cdot9)(7\cdot8).

Каждая скобка имеет остаток 11, и это легко проверить:

2⋅6=12=11+1,3⋅4=12=11+1,5⋅9=45=4⋅11+1,7⋅8=56=5⋅11+1.\begin{aligned} 2\cdot6&=12=11+1,\\[0.45em] 3\cdot4&=12=11+1,\\[0.45em] 5\cdot9&=45=4\cdot11+1,\\[0.45em] 7\cdot8&=56=5\cdot11+1. \end{aligned}

Поэтому 10!10! имеет тот же остаток, что 1010, то есть можно заменить его числом −1-1 при вычислении остатка по 1111.

04

Соберём остаток всего числа

Для оставшегося множителя имеем

8!=40320=11⋅3665+5.8!=40320=11\cdot3665+5.

Значит, его остаток равен 55. Степень у −1-1 чётная: (−1)8=1(-1)^8=1. В результате

5⋅(−1)8⋅2=5⋅1⋅2=10.5\cdot(-1)^8\cdot2=5\cdot1\cdot2=10.

Число 1010 уже лежит между 00 и 1010, поэтому это и есть искомый остаток.

Ответ

1010.

Главная идея

Отделим кратные одиннадцати, а остальные множители разобьём на одинаковые группы остатков.

Как заметить эту идею в другой задаче

После деления факториала на степень простого числа сначала нужно сократить эти множители в целых числах; затем искать повторяющиеся группы остатков.

Возможная ошибка

Нельзя делить сравнение по модулю 1111 на 11811^8: этот делитель имеет нулевой остаток. Сначала нужно выполнить обычное точное сокращение.

Источник и примечания

Официальный источник

PDF организатора · страницы 1 · задача 1 ↗

Шаг в будущее · 2025/26 · математика · 11 класс · заключительный этап · вариант 1.

Авторский разбор Popov Academy.

Примечания к источнику

В исходном problems.json наличие официальных материалов для задачи не было установлено. В пилоте решение и ответ найдены на странице 3 того же оригинального PDF; исходный problems.json не изменён.

Можете объяснить решение своими словами?

Продолжить тему: Остатки и последние цифры →
Учебная схема