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

Home > Numbers
Googol vs Googolplex (Posted on 2022-05-12) Difficulty: 3 of 5
When Googol (10100) is divided by 1,2,3,4,5,6... the remainders form the sequence 0,0,1,0,0,4...

When Googolplex (1010100) is divided by 1,2,3,4,5,6... the remainders form the sequence 0,0,1,0,0,4...

These sequences are not the same, however.
Find the smallest number that gives a different remainder upon dividing these two numbers.

Feel free to find more.

No Solution Yet Submitted by Jer    
Rating: 4.5000 (2 votes)

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution computer solution | Comment 2 of 3 |
There's a powermod function in Matlab and other computer languages, such as MODPOW in UBASIC, that can be used even with the extended-precision numbers as provided by Matlab's sym type.

for i=1:50
  p=powermod(10,100,i);
  pp=powermod(sym(10),sym(10)^100,i);
   
    disp([i p  pp])
   
end

but extended precision could be avoided by substituting (((((((((10^(10^10)(^10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10))^(10^10):

  ppp=10;
  for j=1:10
    ppp=powermod(ppp,10^10,i);
  end

Either way it provides these sequences:

The first mismatch between the googol sequence and the googolplex sequence is in mod 17:

mod googol googolplex
 1      0     0 
 2      0     0 
 3      1     1 
 4      0     0 
 5      0     0 
 6      4     4 
 7      4     4 
 8      0     0 
 9      1     1 
 10     0     0 
 11     1     1 
 12     4     4 
 13     3     3 
 14     4     4 
 15    10    10 
 16     0     0 
 17     4     1  mismatch
 18    10    10 
 19     9     9 
 20     0     0 
 21     4     4 
 22    12    12 
 23    13    13 
 24    16    16 
 25     0     0 
 26    16    16 
 27    10    10 
 28     4     4 
 29    16    24    "
 30    10    10 
 31     5     5 
 32     0     0 
 33     1     1 
 34     4    18    "
 35    25    25 
 36    28    28 
 37    10    10 
 38    28    28 
 39    16    16 
 40     0     0 
 41     1     1 
 42     4     4 
 43    31    24    "
 44    12    12 
 45    10    10 
 46    36    36 
 47    27     9    "
 48    16    16 
 49    11     4    "
 50     0     0 
 
 Are the discrepancies getting closer together?":
 
 [51, 4, 1]        "
 [52, 16, 16]
 [53, 28, 46]      "
 [54, 10, 10]
 [55, 45, 45]
 [56, 32, 32]
 [57, 28, 28]
 [58, 16, 24]      "
 [59, 16, 48]      "
 [60, 40, 40]
 [61, 47, 47]
 [62, 36, 36]
 [63, 46, 46]
 [64, 0, 0]
 [65, 55, 55]
 [66, 34, 34]
 [67, 10, 10]
 [68, 4, 52]       "
 [69, 13, 13]
 [70, 60, 60]
 [71, 20, 45]      "
 [72, 64, 64]
 [73, 72, 1]       "
 [74, 10, 10]
 [75, 25, 25]
 [76, 28, 28]
 [77, 67, 67]
 [78, 16, 16]
 [79, 67, 52]      "
 [80, 0, 0]
 [81, 10, 10]
 [82, 42, 42]
 [83, 29, 10]      "
 [84, 4, 4]
 [85, 55, 35]      "
 [86, 74, 24]      "
 [87, 16, 82]      "
 [88, 56, 56]
 [89, 16, 16]
 [90, 10, 10]
 [91, 81, 81]
 [92, 36, 36]
 [93, 67, 67]
 [94, 74, 56]      "
 [95, 85, 85]
 [96, 64, 64]
 [97, 9, 35]       "
 [98, 60, 4]       "
 [99, 1, 1]
 [100, 0, 0]

... or has the frequency plateaued?       

 Inserting

    if p~=pp
      if floor(i/100)>floor(prevI/100)
        disp([prevI i diffCt])
        diffCt=0;
      end
      diffCt=diffCt+1;
      prevI=i;
      
    end      
    
into the loop produces the number of occurrences between "century" changes:    

 previous curr. count
     000   100  21
     100   200  42
     200   300  49
     300   400  55
     400   500  57
     500   600  63
     600   700  63
     700   800  63
     800   900  65
     900  1000  66
    1000  1100  69
    1100  1200  74
    1200  1300  67
    1300  1400  73
    1400  1500  69
    1500  1600  75
    1600  1700  72
    1700  1800  76
    1800  1900  72
    1900  2000  74
    2000  2100  77
    2100  2200  75
    2200  2300  77
    2300  2400  75
    2400  2500  75
    2500  2600  77
    2600  2700  80
    2700  2800  77
    2800  2900  76
    2900  3000  79
    3000  3100  80
    3100  3200  79
    3200  3300  81
    3300  3400  77
    3400  3500  82
    3500  3600  79
    3600  3700  79
    3700  3800  79
    3800  3900  83
    3900  4000  79
    4000  4100  77
    4100  4200  85
    4200  4300  79
    4300  4400  80
    4400  4500  85
    4500  4600  81
    4600  4700  82
    4700  4800  82
    4800  4900  80
    4900  5000  80
    5000  5100  82
    5100  5200  82
    5200  5300  82
    
so the number of mismatches per hundred continues to increase.    
                
Looking up the first few numbers in OEIS:

A066298:
googol:

0, 0, 1, 0, 0, 4, 4, 0, 1, 0, 1, 4, 3, 4, 10, 0, 4, 10, 9, 0, 4, 12, 13, 16, 0, 16, 10, 4, 16, 10,



A067007:
googolplex:

0, 0, 1, 0, 0, 4, 4, 0, 1, 0, 1, 4, 3, 4, 10, 0, 1, 10, 9, 0, 4, 12, 13, 16, 0, 16, 10, 4, 24, 10,

Edited on May 12, 2022, 10:48 am
  Posted by Charlie on 2022-05-12 10:46:20

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 (8)
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