Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 4 chữ số đôi một khác nhau chia hết cho 15 và?

Phương pháp giải:

- Để một số chia hết cho 15 thì số đó phải chia hết cho 3 và cho 5.

- Xét các trường hợp sau:

   TH1: \(d = 0\), số cần tìm có dạng \(\overline {abc0} \).

             + \(a,\,\,b,\,\,c \equiv 3\,\,\left( {\bmod 1} \right) \Rightarrow a,\,\,b,\,\,c \in \left\{ {1;4;7} \right\}\).

             + \(a,\,\,b,\,\,c \equiv 3\,\,\left( {\bmod 2} \right) \Rightarrow a,\,\,b,\,\,c \in \left\{ {2;5;8} \right\}\).

             + Trong 3 số \(a,\,\,b,\,\,c\) có 1 số chia hết cho 3, 1 số chia 3 dư 1, 1 số chia 3 dư 2.

   TH2: \(d = 5\), số cần tìm có dạng \(\overline {abc5} \).

             + Trong 3 số \(a,\,\,b,\,\,c\) có 2 số chia hết cho 3, 1 số chia 3 dư 1.

             + Trong 3 số \(a,\,\,b,\,\,c\) có 1 số chia hết cho 3, 2 số chia 3 dư 3.

             + Trong 3 số \(a,\,\,b,\,\,c\) có 1 số chia 3 dư 1, 1 số chia 3 dư 2.

Lời giải chi tiết:

Gọi số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau là \(\overline {abcd} \,\,\left( {a \ne 0} \right)\).

Để một số chia hết cho 15 thì số đó phải chia hết cho 3 và cho 5.

\( \Rightarrow d \in \left\{ {0;5} \right\}\).

TH1: \(d = 0\), số cần tìm có dạng \(\overline {abc0} \).

Để số cần tìm chia hết cho 3 thì \(a + b + c\,\, \vdots \,\,3\).

Ta có các nhóm: \(\left\{ \begin{array}{l}\left\{ {0;9} \right\}\,\, \equiv \,\,3\left( {\bmod 0} \right)\\\left\{ {1;4;7} \right\} \equiv 3\,\,\left( {\bmod 1} \right)\\\left\{ {2;8} \right\} \equiv 3\,\,\left( {\bmod 2} \right)\end{array} \right.\)

Câu hỏi: Có bao nhiêu số tự nhiên gồm 4 chữ số đôi một khác nhau, chia hết cho 15 và mỗi chữ số đều không vượt quá 5.
A. 38
B. 48
C. 44
D. 24

Lời giải

Phương pháp giải:
- Gọi số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau là $\overline{abcd}\left( a;b;c;d\in \left\{ 0;1;2;3;4;5 \right\},a\ne b\ne c\ne d \right)$.
- Vì $\overline{abcd}\vdots 15$ nên $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\overline{abcd}\vdots 5\Rightarrow d\in \left\{ 0;5 \right\} \\
\overline{abcd}\vdots 3 \\
\end{array} \right.$.
- Ứng với mõi trường hợp của d, tìm các cặp số $a,b,c$ tương ứng.
Giải chi tiết:
Gọi số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau là $\overline{abcd}\left( a;b;c;d\in \left\{ 0;1;2;3;4;5 \right\},a\ne b\ne c\ne d \right)$.
Vì $\overline{abcd}\vdots 15$ nên $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\overline{abcd}\vdots 5\Rightarrow d\in \left\{ 0;5 \right\} \\
\overline{abcd}\vdots 3 \\
\end{array} \right.$.
+ TH1: $d=0$, số cần tìm có dạng $\overline{abc0}$ $\Rightarrow a+b+c\vdots 3$.
Các bộ ba chữ số chia hết cho 3 là $\left\{ 1;2;3 \right\};\left\{ 1;3;5 \right\};\left\{ 2;3;4 \right\};\left\{ 3;4;5 \right\}$.
⇒ có $4.3!=24$ cách chọn $a,b,c$.
⇒ Có 24 số thỏa mãn.
TH2: $d=5$, số cần tìm có dạng $\overline{abc5}$ $\Rightarrow a+b+c+5\vdots 3$ $\Rightarrow a+b+c$ chia 3 dư 1.
Các bộ ba chữ số chia 3 dư 1 là $\left\{ 0;1;3 \right\};\left\{ 1;2;4 \right\};\left\{ 0;3;4 \right\}$.
⇒ có $2.2.2!+3!=14$ cách chọn $a,b,c$.
⇒ Có 14 số thỏa mãn.
Vậy có tất cả $14+14=38$ số thỏa mãn.

Đáp án A.

 

- Gọi số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau là \[\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {a;b;c;d \in \left\{ {0;1;2;3;4;5} \right\},{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a \ne b \ne c \ne d} \right)\].

- Vì \[\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15\] nên \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 5 \Rightarrow d \in \left\{ {0;5} \right\}}\\{\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 3}\end{array}} \right.\].

- Ứng với mõi trường hợp của d, tìm các cặp số \[a,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} c\] tương ứng.

Giải chi tiết:

Gọi số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau là \[\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {a;b;c;d \in \left\{ {0;1;2;3;4;5} \right\},{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a \ne b \ne c \ne d} \right)\].

Vì \[\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15\] nên \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 5 \Rightarrow d \in \left\{ {0;5} \right\}}\\{\overline {abcd} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 3}\end{array}} \right.\].

+ TH1: \[d = 0\], số cần tìm có dạng \[\overline {abc0} \] \[ \Rightarrow a + b + c{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 3\].

Các bộ ba chữ số chia hết cho 3 là \[\left\{ {1;2;3} \right\};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left\{ {1;3;5} \right\};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left\{ {2;3;4} \right\};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left\{ {3;4;5} \right\}\].

⇒ có \[4.3! = 24\] cách chọn \[a,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} c\].

⇒ Có 24 số thỏa mãn.

TH2: \[d = 5\], số cần tìm có dạng \[\overline {abc5} \] \[ \Rightarrow a + b + c + 5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \vdots {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 3\] \[ \Rightarrow a + b + c\] chia 3 dư 1.

Các bộ ba chữ số chia 3 dư 1 là \[\left\{ {0;1;3} \right\};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left\{ {1;2;4} \right\};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left\{ {0;3;4} \right\}\].