Из квадрата 698 × 698 вырезали квадратик 2 × 2 так, что оставшуюся фигуру удалось разрезать на прямоугольники 1 × 7. На каком минимальном расстоянии от края доски может находиться квадратик, если сторона клетки равна 1 см? (Ответ дайте в сантиметрах.)
Расставим в клетках доски натуральные числа следующим образом: первую строку заполним единицами, вторую — двойками, третью — тройками, и т. д., в каждую клетку последней строки поставим число 698. Тогда в каждом прямоугольнике 1 × 7 сумма чисел делится на 7. Действительно, это утверждение очевидно для горизонтальных прямоугольников, а для вертикальных сумма всегда имеет вид
для некоторого натурального k и тоже кратна 5. Следовательно, сумма чисел в квадратике 2 × 2 должна иметь тот же остаток от деления на 7, что и сумма чисел во всем квадрате. Сумма всех чисел вычисляется по формуле
Нетрудно видеть, что остаток от деления полученного числа на 7 равен остатку от деления на 7, то есть 5. Такой остаток в квадрате 2 × 2 с учетом расстановки чисел можно получить, только если в нем стоят два числа с остатком 6 и два числа
Осталось привести пример расположения квадратика на расстоянии пяти клеток от края и разрезание оставшейся части на прямоугольники 1 × 7. Легко придумать такое разрезание для квадрата 12 × 12 — надо вырезать из него центральный квадрат 2 × 2, оставшаяся часть легко разобьется на прямоугольники 1 × 7 (см. рис.). Далее из квадрата 698 × 698 удаляем квадрат 12 × 12, расположенный в углу, после чего оставшаяся часть представляется в виде объединения прямоугольников 12 × 686 и 686 × 12 и квадрата 686 × 686. Все они легко разрезаются на прямоугольники 1 × 7, так как 686 делится на 7.
Ответ: 5.

