Prvo rješenje.
Broj 1 1 1 mora biti na prvom mjestu iz čega proizlazi da postoji 1001 1001 1001 broj s opisanim svojstvom.
Te brojeve možemo zbrojiti potpisujući jedan ispod drugog:
1100000 … 00 1010000 … 00 1001000 … 00 1000100 … 00 ⋮ 1000000 … 10 + 1000000 … 01 \begin{array}{r} 1100000\ldots00\\ 1010000\ldots00\\ 1001000\ldots00\\ 1000100\ldots00\\ \vdots\\ 1000000\ldots10\\ +1000000\ldots01 \end{array} 1100000 … 00 1010000 … 00 1001000 … 00 1000100 … 00 ⋮ 1000000 … 10 + 1000000 … 01
Tada je
S = 1001 ⋅ 10 1001 + 111 … 11 ⏟ 1001 jedinica = 100 1111 … 11 ⏟ 1002 jedinice . S=1001\cdot10^{1001}+\underbrace{111\ldots11}_{1001\text{ jedinica}}=100\underbrace{1111\ldots11}_{1002\text{ jedinice}}. S = 1001 ⋅ 1 0 1001 + 1001 jedinica 111 … 11 = 100 1002 jedinice 1111 … 11 .
Broj S S S ima 1003 1003 1003 jedinice pa je zbroj svih njegovih znamenki jednak 1003 1003 1003 .
Broj S S S pri dijeljenju s 3 3 3 ima isti ostatak kao i njegov zbroj znamenki, broj 1003 1003 1003 , a to je 1 1 1 .
Drugo rješenje.
Broj 1 1 1 mora biti na prvom mjestu iz čega proizlazi da postoji 1001 1001 1001 broj s opisanim svojstvom.
Kod svakog od tih 1001 1001 1001 brojeva druga znamenka jednaka 1 1 1 će se nalaziti na različitom težinskom mjestu.
Dakle, zbroj svih 1002 1002 1002 -znamenkastih brojeva koji u svom zapisu imaju tisuću nula i dvije jedinice jednak je:
S = 1001 ⋅ 10 1001 + ( 10 1000 + 10 999 + ⋯ + 10 + 1 ) S=1001\cdot10^{1001}+(10^{1000}+10^{999}+\cdots+10+1) S = 1001 ⋅ 1 0 1001 + ( 1 0 1000 + 1 0 999 + ⋯ + 10 + 1 )
= 1001 ⋅ 10 1001 + 10 1001 − 1 10 − 1 = 1001 ⋅ 10 1001 + 999 … 99 ⏟ 1001 znamenka 9 9 =1001\cdot10^{1001}+\frac{10^{1001}-1}{10-1}=1001\cdot10^{1001}+\frac{\underbrace{999\ldots99}_{1001\text{ znamenka }9}}{9} = 1001 ⋅ 1 0 1001 + 10 − 1 1 0 1001 − 1 = 1001 ⋅ 1 0 1001 + 9 1001 znamenka 9 999 … 99
= 1001 ⋅ 10 1001 + 111 … 11 ⏟ 1001 jedinica . =1001\cdot10^{1001}+\underbrace{111\ldots11}_{1001\text{ jedinica}}. = 1001 ⋅ 1 0 1001 + 1001 jedinica 111 … 11 .
100 1111 … 11 ⏟ 1002 jedinice = 10 1004 + 111 … 11 ⏟ 1002 jedinice . 100\underbrace{1111\ldots11}_{1002\text{ jedinice}}=10^{1004}+\underbrace{111\ldots11}_{1002\text{ jedinice}}. 100 1002 jedinice 1111 … 11 = 1 0 1004 + 1002 jedinice 111 … 11 .
Broj 111 … 11 ⏟ 1002 jedinice \underbrace{111\ldots11}_{1002\text{ jedinice}} 1002 jedinice 111 … 11 djeljiv je s 3 3 3 jer mu je zbroj znamenki djeljiv s 3 3 3 pa broj S S S možemo zapisati kao
S = 10 1004 + 3 k = 3 ⋅ 33 … 3 ⏟ 1004 trojki + 3 k + 1. S=10^{1004}+3k=3\cdot\underbrace{33\ldots3}_{1004\text{ trojki}}+3k+1. S = 1 0 1004 + 3 k = 3 ⋅ 1004 trojki 33 … 3 + 3 k + 1.
Dakle, broj S S S daje ostatak 1 1 1 pri dijeljenju s 3 3 3 .