Мусабаевская олимпиада по математике 2011 года | Казахстанские олимпиады

Пусть N=1010−1N={{10}^{10}}-1. Докажите, что существует перестановка (a1,a2,…,aN)({{a}_{1}},{{a}_{2}},\ldots ,{{a}_{N}}) чисел (1,2,…,N)(1,2,\ldots ,N) такая, что {∣a1−a2∣,∣a2−a3∣,∣a3−a4∣,…,∣aN−1−aN∣}={1,10,102,103,…,109}.\{|{{a}_{1}}-{{a}_{2}}|, |{{a}_{2}}-{{a}_{3}}|, |{{a}_{3}}-{{a}_{4}}|,\dots, |{{a}_{N-1}}-{{a}_{N}}|\}=\{1,10,{{10}^{2}}, {{10}^{3}},\dots, {{10}^{9}}\}. (Какие-то из разностей ∣ai−ai+1∣\left| {{a}_{i}}-{{a}_{i+1}} \right| могут принимать одинаковые значения, но при этом все значения множества {1,10,102,103,…,109}\{1,10, {{10}^{2}}, {{10}^{3}},\dots, {{10}^{9}}\} должны встречаться среди этих разностей).