Math Problem Statement

Tentukan dua digit terakhir dari 2003^2002^2001

Solution

Untuk mencari dua digit terakhir dari 2003200220012003^{2002^{2001}}, kita bisa menggunakan konsep modulus atau sisa hasil bagi, terutama modulus 100, karena kita hanya tertarik pada dua digit terakhir. Kita akan menggunakan beberapa langkah penting:

Langkah 1: Mengubah basis modulo 100

Kita ingin menghitung 200320022001mod1002003^{2002^{2001}} \mod 100. Namun, menghitung pangkat sebesar itu langsung sangat sulit. Untuk itu, kita dapat menyederhanakan terlebih dahulu basisnya:

2003mod100=32003 \mod 100 = 3

Jadi, kita sebenarnya perlu menghitung 320022001mod1003^{2002^{2001}} \mod 100.

Langkah 2: Menggunakan teorema Euler

Untuk modulus 100, kita dapat menggunakan teorema Euler. Euler’s Totient Function untuk 100 adalah:

ϕ(100)=100(112)(115)=40\phi(100) = 100 \left( 1 - \frac{1}{2} \right) \left( 1 - \frac{1}{5} \right) = 40

Teorema Euler menyatakan bahwa jika aa dan nn adalah bilangan relatif prima, maka aϕ(n)1modna^{\phi(n)} \equiv 1 \mod n. Jadi, untuk menghitung 320022001mod1003^{2002^{2001}} \mod 100, kita cukup menghitung eksponen 20022001mod402002^{2001} \mod 40, karena 3401mod1003^{40} \equiv 1 \mod 100.

Langkah 3: Menyederhanakan eksponen

Sekarang kita perlu menghitung 20022001mod402002^{2001} \mod 40. Pertama, kita modifikasi 2002mod402002 \mod 40:

2002mod40=22002 \mod 40 = 2

Jadi, kita perlu menghitung 22001mod402^{2001} \mod 40. Untuk ini, kita bisa menggunakan pola siklus dalam pangkat 2 modulo 40:

212mod402^1 \equiv 2 \mod 40 224mod402^2 \equiv 4 \mod 40 238mod402^3 \equiv 8 \mod 40 2416mod402^4 \equiv 16 \mod 40 2532mod402^5 \equiv 32 \mod 40 2624mod402^6 \equiv 24 \mod 40 278mod402^7 \equiv 8 \mod 40

Pola ini berulang setiap 4 kali (lihat bahwa 2532mod402^5 \equiv 32 \mod 40 kembali ke nilai kecil). Jadi, kita cukup menghitung 2001mod42001 \mod 4:

2001mod4=12001 \mod 4 = 1

Oleh karena itu, 22001212mod402^{2001} \equiv 2^1 \equiv 2 \mod 40.

Langkah 4: Menghitung pangkat akhir

Sekarang kita tahu bahwa eksponennya adalah 2, sehingga kita perlu menghitung 32mod1003^2 \mod 100:

32=93^2 = 9

Jadi, dua digit terakhir dari 2003200220012003^{2002^{2001}} adalah 09.


Apakah penjelasan ini membantu? Ingin mendalami lebih lanjut atau ada pertanyaan tambahan?

Berikut beberapa pertanyaan lanjutan yang mungkin terkait:

  1. Bagaimana cara kerja teorema Euler dalam menyederhanakan perhitungan modulus?
  2. Bagaimana jika modulusnya bukan 100, tapi bilangan lain seperti 50 atau 25?
  3. Dapatkah pola dalam pangkat bilangan lain selain 2 ditemukan menggunakan metode serupa?
  4. Apa langkah yang akan digunakan jika bilangan eksponen lebih kecil?
  5. Bagaimana cara menghitung dua digit terakhir jika bilangan yang diangkat pangkatnya lebih besar lagi?

Tip: Memahami pola siklus dalam perhitungan modulus sangat membantu untuk mengatasi pangkat besar dengan cepat!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Modular Arithmetic
Exponentiation
Euler's Theorem
Totient Function

Formulas

a^b mod n
Euler’s Totient Function: φ(n) = n(1 - 1/p1)(1 - 1/p2)...
a^φ(n) ≡ 1 (mod n) when gcd(a, n) = 1

Theorems

Euler's Theorem
Cycle of Powers in Modular Arithmetic

Suitable Grade Level

Undergraduate Level (Advanced High School for Olympiad Training)