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求分数$ rac{1}{20^{20}}$的小数形式中小数点后初始连续零的个数

求分数$\frac{1}{20^{20}}$的小数形式中小数点后初始连续零的个数

The decimal representation of $\frac{1}{20^{20}}$ has a string of ZEROs after the decimal point followed by a 9 and then several more digits. How many ZEROs are there in the initial string of ZEROs after the decimal point?

咱们先顺着你已经想到的思路往下走~你把分子分母同乘$5{20}$,得到$\frac{5{20}}{100^{20}} = \frac{5{20}}{10{40}}$,这一步完全正确!

首先,$\frac{1}{10{40}}$写成小数的话,就是小数点后跟着39个零,再接着一个1。现在关键就是搞清楚$5{20}$是个多少位的数,它会把前面的零抵消掉几个。

咱们来计算一下$5^{20}$的具体值:

  • 先分步拆解:$54=(52)2=252=625$
  • $58=(54)2=6252=390625$
  • $5{16}=(58)2=3906252=152587890625$(这是一个12位数)
  • 最后$5{20}=5{16}×5^4=152587890625×625=95367431640625$,数一下,这是一个14位数,而且第一位数字正好是9,和题目描述的“followed by a 9”完全对应上了!

现在,$\frac{5{20}}{10{40}}$相当于把这个14位数的小数点往左移动40位。也就是说,原本$\frac{1}{10{40}}$是小数点后39个零加1,现在把那个1换成了14位的$5{20}$,那么小数点后初始连续零的个数就是$40 - 14 = 26$个。

可以简单验证下这个逻辑:比如$\frac{52}{104}=\frac{25}{10000}=0.0025$,小数点后有2个零,$4-2=2$,完全符合;再比如$\frac{53}{105}=\frac{125}{100000}=0.00125$,小数点后2个零,$5-3=2$,也对得上。所以这个计算是没问题的。

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Nimish Joshi

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