All about flooble | fun stuff | Get a free chatterbox | Free JavaScript | Avatars    
perplexus dot info

Home > Numbers
Powering up the digits V (Posted on 2022-08-26) Difficulty: 3 of 5
Each of α, β, γ, and δ corresponds to a nonzero digit, whether same or different, in positive integer base n.

Determine all possible values of n ≤ 100 such that this equation has at least one valid solution:
                  αβγδ = αα + ββ + γγ + δδ
*** αβγδ corresponds to concatenation of the four digits.

See The Solution Submitted by K Sengupta    
Rating: 5.0000 (1 votes)

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution computer-aided solution Comment 2 of 2 |
With 4 digits to work with, the max value is b^4 * (b-1) or approximately b^5. If bases are limited to b=100 the most abcd could be would be 10000000000. If any digit alone could be as high as 10 (decimal) then that digit by itself would result in the RHS having that maximum leaving no room for the addition of the other digits to their own respective power.

So 9 was considered the highest digit useable.

clearvars 

p=[];
for i=1:9
  p=[p i^i];
end

termsets=nchoosek(p,4);
termsets=[];
for a=1:9
  for b=a:9
    for c=b:9
      for d=c:9
        termsets=[termsets; p(a) p(b) p(c) p(d)];
      end
    end
  end
end
for i=1:length(termsets)
  for j=1:4
    digsets(i,j)=find(p==termsets(i,j));
  end
end

for i=1:length(digsets)  % same as length(termsets)
  s=sum(termsets(i,:));
  termset=perms(termsets(i,:));
  digset=perms(digsets(i,:));
  for j=1:length(digset)
    digits=digset(j,:);
    if i==45 && j==8
      xxx=9;
    end
    for n=1:100
      abcd=digits(1);
      for k=2:4
        abcd=n*abcd+digits(k);
      end
      if abcd==s
        disp([n digits s ])
      end
    end
  end
end

Note that all permutations were tested, not just unique ones, so some appear more than one time, when repeated digits are present. Also no check was done for the digits used being valid in the given base:

                 digits
  base   ----------------------  value
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     1     1     1     1     1     4
     2     3     1     2     1    33
     2     3     1     2     1    33
     4     4     1     3     1   285
     4     4     1     3     1   285
     2     3     2     1     2    36
     2     3     2     1     2    36
     4     4     3     1     3   311
     4     4     3     1     3   311
    10     3     4     3     5  3435
    10     3     4     3     5  3435
    20     6     5     3     4 50064
    
Note that invalid digits were used for bases 2 and 4.

We're left with

1111 in base 1 is decimal 4 as is 1^1 + 1^1 + 1^1 + 1^1
3435 in decimal is 3^3 + 4^4 + 3^3 + 5^5
6534 (base 20) is decimal 50064 = 6^6 + 5^5 + 3^3 + 4^4

  Posted by Charlie on 2022-08-26 09:09:28
Please log in:
Login:
Password:
Remember me:
Sign up! | Forgot password


Search:
Search body:
Forums (0)
Newest Problems
Random Problem
FAQ | About This Site
Site Statistics
New Comments (3)
Unsolved Problems
Top Rated Problems
This month's top
Most Commented On

Chatterbox:
Copyright © 2002 - 2024 by Animus Pactum Consulting. All rights reserved. Privacy Information