(AI giải đề cho tôi)
Quy trình n → n − s(n) luôn cho số chia hết cho 9 và giảm dần về 0, nên dãy số (không tính số đầu) hoàn toàn được xác định bởi giá trị f(n) = n − s(n). Với n = 101..199, viết n = 100 + 10a + b thì f(n) = 99 + 9a (a = 0..9); với n = 200 thì f = 198. Vậy chỉ có 11 giá trị f phân biệt: 99, 108, ..., 180 (mỗi giá trị ứng với 10 số, trừ 99 chỉ có 9 số 101–109) và 198 (1 số). Hai bạn có dãy giống nhau ⟺ f của họ bằng nhau.
Tổng dãy bắt đầu từ v = 9k là S(9k) = 9k + S(9k − s(9k)), với S(0)=0. Tính được: S(99)=504, S(108)=612, S(117)=729, S(126)=855, S(135)=990, S(144)=1134, S(153)=1287, S(162)=1449, S(171)=1620, S(180)=1800, S(198)=1998. Xét mod 18: các giá trị {99,108,135,144,162,171,180,198} cho S ≡ 0 (mod 18), tổng số n tương ứng = 9 + 10·6 + 1 = 70 (nhóm T); các giá trị {117,126,153} cho S ≡ 9 (mod 18), tổng số n = 30 (nhóm Đ).
Tổng ba dãy chia hết cho 18 ⟺ số bạn thuộc nhóm Đ là chẵn (0 hoặc 2 bạn).
• Trường hợp 0 bạn nhóm Đ (cả 3 thuộc nhóm T, trọng số w = {9,10,10,10,10,10,10,1}, Σw=70): cần ít nhất hai f trùng nhau. Số bộ thuận lợi = 3Σw_v(70−w_v) + Σw_v³ = 3(70·70 − (81+600+1)) + (729 + 6000 + 1) = 12654 + 6730 = 19384... kiểm tra lại: Σw² = 81 + 6·100 + 1 = 682, nên 3(4900−682) = 12654; Σw³ = 729 + 6000 + 1 = 6730; tổng = 19384. (Sửa lại phép cộng ở trên: 12654 + 6730 = 19384.)
• Trường hợp 2 bạn nhóm Đ, 1 bạn nhóm T: cặp nhóm Đ phải trùng f (nhóm T chỉ có 1 bạn). Chọn bạn nhóm T: 3 cách; chọn giá trị chung của cặp nhóm Đ: 3 giá trị × 10 × 10 cách; bạn nhóm T: 70 cách → 3·3·100·70 = 63000 bộ.
Tổng bộ thuận lợi = 19384 + 63000 = 82384. Xác suất = 82384/100³ = 0,082384 ≈ 0,08.