Question Number 114570 by ZiYangLee last updated on 19/Sep/20
$$\mathrm{Given}\:\mathrm{that}\: \\ $$$${N}=\mathrm{625}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{5}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{8}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{11}^{\mathrm{2}} }\right)…\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{125}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{Find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{sum}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{digits}\:\mathrm{of}\:{N}. \\ $$
Answered by floor(10²Eta[1]) last updated on 19/Sep/20
$$\mathrm{N}=\mathrm{625}\left(\frac{\mathrm{2}.\mathrm{8}}{\mathrm{5}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\frac{\mathrm{5}.\mathrm{11}}{\mathrm{8}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\frac{\mathrm{8}.\mathrm{14}}{\mathrm{11}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\frac{\mathrm{11}.\mathrm{17}}{\mathrm{14}^{\mathrm{2}} }\right)…\left(\frac{\mathrm{122}.\mathrm{128}}{\mathrm{125}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{N}=\mathrm{625}\left(\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{5}}\right)\left(\frac{\mathrm{128}}{\mathrm{125}}\right)=\mathrm{2}.\mathrm{128}=\mathrm{256} \\ $$$$\mathrm{2}+\mathrm{5}+\mathrm{6}=\mathrm{13} \\ $$
Answered by Olaf last updated on 19/Sep/20
$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{9}}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\left(\frac{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{9}}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\left(\frac{\mathrm{9}{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{12}{n}−\mathrm{5}}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\mathrm{9}{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{12}{n}−\mathrm{5}\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\Delta'\:=\:\mathrm{36}−\mathrm{9}\left(−\mathrm{5}\right)\:=\:\mathrm{36}+\mathrm{45}\:=\:\mathrm{81} \\ $$$$\mathrm{1st}\:\mathrm{root}\::\:\frac{−\mathrm{6}−\mathrm{9}}{\mathrm{9}}\:=\:−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathrm{2nd}\:\mathrm{root}\::\:\frac{−\mathrm{6}+\mathrm{9}}{\mathrm{9}}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\frac{\mathrm{9}\left({n}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{3}}\right)\left({n}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\right)}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\frac{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{5}\right)\left(\mathrm{3}{n}−\mathrm{1}\right)}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}\frac{\left(\mathrm{3}\left({n}+\mathrm{1}\right)+\mathrm{2}\right)\left(\mathrm{3}\left({n}−\mathrm{1}\right)+\mathrm{2}\right)}{\left(\mathrm{3}{n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$${u}_{{n}} \:=\:\mathrm{3}{n}+\mathrm{2},\:{n}\geqslant\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\frac{\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}{u}_{{n}+\mathrm{1}} ×\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}{u}_{{n}−\mathrm{1}} }{\left(\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}{u}_{{n}} \right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}\frac{\underset{{n}=\mathrm{2}} {\overset{\mathrm{42}} {\prod}}{u}_{{n}} ×\underset{{n}=\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{40}} {\prod}}{u}_{{n}} }{\left(\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{41}} {\prod}}{u}_{{n}} \right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}×\frac{{u}_{\mathrm{42}} }{{u}_{\mathrm{1}} }×\frac{{u}_{\mathrm{0}} }{{u}_{\mathrm{41}} } \\ $$$${u}_{\mathrm{0}} \:=\:\mathrm{3}\left(\mathrm{0}\right)+\mathrm{2}\:=\:\mathrm{2} \\ $$$${u}_{\mathrm{1}} \:=\:\mathrm{3}\left(\mathrm{1}\right)+\mathrm{2}\:=\:\mathrm{5} \\ $$$${u}_{\mathrm{41}} \:=\:\mathrm{3}\left(\mathrm{41}\right)+\mathrm{2}\:=\:\mathrm{125} \\ $$$${u}_{\mathrm{42}} \:=\:\mathrm{3}\left(\mathrm{42}\right)+\mathrm{2}\:=\:\mathrm{128} \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{625}×\frac{\mathrm{128}}{\mathrm{5}}×\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{125}} \\ $$$$\mathrm{N}\:=\:\mathrm{256} \\ $$$$\mathrm{sum}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{digits}\:\mathrm{of}\:\mathrm{N}\:\mathrm{is}\:: \\ $$$$\mathrm{2}\:+\:\mathrm{5}\:+\:\mathrm{6}\:=\:\mathrm{13} \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$