已知正整数 $n$ 满足 $n\ne 2017$,且 $n^n$ 与 $2017^{2017}$ 有相同的个位数字,则 $|2017-n|$ 的最小值为 \((\qquad)\)
A: $4$
B: $6$
C: $8$
D: 前三个答案都不对
【难度】
【出处】
2017年北京大学博雅计划数学试题
【标注】
  • 知识点
    >
    数论初步
    >
    整除与同余
【答案】
B
【解析】
由于对任意正整数 $n,p,q$ 有\[n^{4p+q}\equiv n^q \pmod{10},\]有\[2017^{2017}\equiv 7\pmod {10}.\]由 $n^n\equiv 7\pmod{10}$,可得 $n$ 的个位数字只可能为 $3,7$.
情形一 $n$ 的个位数字为 $3$.此时其方幂的个位数字按 $3,9,7,1$ 循环,因此\[n\equiv 3\pmod 4,\]当 $n=2023$ 时,$|2017-n|$ 最小,为 $6$.
情形二 $n$ 的个位数字为 $7$.此时其方幂的个位数字按 $7,9,3,1$ 循环,因此\[n\equiv 1\pmod 4,\]于是 $|2017-n|$ 至少为 $20$.
综上所述,$|2017-n|$ 的最小值为 $6$.
题目 答案 解析 备注
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