Math Problem Statement

이항정리를 활용하여 11^11을 100으로 나눈 나머지를 구하고, 그 과정을 서술하시오.

Solution

이 문제에서 우리는 이항정리를 사용하여 111111^{11}100100으로 나눈 나머지를 구해야 합니다. 이를 풀기 위해서 다음의 단계를 거쳐 설명하겠습니다.

1. 문제 변형: 모듈러 연산

우리는 1111mod10011^{11} \mod 100를 구하고자 합니다. 100=22×52100 = 2^2 \times 5^2이므로, 먼저 1111mod411^{11} \mod 41111mod2511^{11} \mod 25를 계산한 후, 중국인의 나머지 정리를 이용하여 최종 값을 구할 수 있습니다.

2. 1111mod411^{11} \mod 4 계산

먼저 111(mod4)11 \equiv -1 \pmod{4}임을 알 수 있습니다. 따라서:

1111(1)1113(mod4)11^{11} \equiv (-1)^{11} \equiv -1 \equiv 3 \pmod{4}

즉, 1111mod4=311^{11} \mod 4 = 3입니다.

3. 1111mod2511^{11} \mod 25 계산

이를 계산하기 위해 이항정리를 사용할 수 있습니다. 1111(10+1)(10+1)로 표현하고, (10+1)11(10+1)^{11}을 확장합니다:

(10+1)11=k=011(11k)10k111k(10+1)^{11} = \sum_{k=0}^{11} \binom{11}{k} 10^k 1^{11-k}

이 식에서 102=1000(mod25)10^2 = 100 \equiv 0 \pmod{25}이므로, k2k \geq 2일 때는 모든 항이 2525로 나눴을 때 0이 됩니다. 따라서 (10+1)11mod25(10+1)^{11} \mod 25는 앞의 두 항만 고려하면 됩니다:

(10+1)11(110)100+(111)101(mod25)(10+1)^{11} \equiv \binom{11}{0} 10^0 + \binom{11}{1} 10^1 \pmod{25}

여기서 (110)=1\binom{11}{0} = 1, (111)=11\binom{11}{1} = 11이므로:

[ (10+1)^{11} \equiv 1 + 11 \

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Modular Arithmetic
Binomial Theorem
Chinese Remainder Theorem

Formulas

11^{11} \mod 100
Chinese Remainder Theorem
(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k

Theorems

Binomial Theorem
Chinese Remainder Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12