Давайте разберем задачу пошагово.
- Пусть трехзначное число обозначено как ( N ).
- Так как ( N ) трехзначное и больше 500, то ( 500 \leq N \leq 999 ).
( N ) при делении на 8 и на 5 дает равные ненулевые остатки. Обозначим этот остаток как ( r ). То есть:
[
N \equiv r \pmod{8} \quad \text{и} \quad N \equiv r \pmod{5}
]
Поскольку ( r ) должен быть ненулевым и одинаковым для обоих делителей, возможные значения ( r ) - 1, 2, 3 или 4 (так как остаток при делении на 8 и на 5 не может превышать 4).
Средняя цифра числа является средним арифметическим крайних цифр. Пусть ( N = \overline{abc} ), где ( a ), ( b ) и ( c ) - цифры числа. Тогда условие:
[
b = \frac{a + c}{2}
]
Из этого следует, что ( a + c ) должно быть четным числом.
Теперь найдем такое число ( N ), которое удовлетворяет всем условиям.
Пусть ( r = 3 ).
Тогда:
[
N = 8k + 3 = 5m + 3
]
где ( k ) и ( m ) - целые числа.
Теперь рассмотрим трехзначные числа ( N ), которые больше 500. Пусть ( k ) - такое наименьшее целое число, что ( 8k + 3 \geq 500 ):
[
8k + 3 \geq 500
]
[
8k \geq 497
]
[
k \geq \frac{497}{8} \approx 62.125
]
Следовательно, ( k \geq 63 ).
Пусть ( k = 63 ), тогда:
[
N = 8 \cdot 63 + 3 = 504 + 3 = 507
]
Проверим, подходит ли это число под все условия:
Деление на 8:
[
507 \div 8 = 63 \, \text{остаток} \, 3
]
Деление на 5:
[
507 \div 5 = 101 \, \text{остаток} \, 2
]
Это число не дает остаток 3 при делении на 5. Попробуем следующее значение ( k ).
Пусть ( k = 64 ), тогда:
[
N = 8 \cdot 64 + 3 = 512 + 3 = 515
]
Проверим, подходит ли это число под все условия:
Деление на 8:
[
515 \div 8 = 64 \, \text{остаток} \, 3
]
Деление на 5:
[
515 \div 5 = 103 \, \text{остаток} \, 3
]
Теперь проверим условие средней цифры:
[
a = 5, \, b = 1, \, c = 5
]
[
1 = \frac{5 + 5}{2} = 5
]
Все условия выполнены. Таким образом, число 515 удовлетворяет всем условиям задачи.