La respuesta de ChemaCortes es correcta y la forma simple de hacerlo, como dices:

>El análisis debe ser exclusivamente numérico-matemático</pre

yo lo he complicado un poquito más para solucionarlo sin usar ningún ciclo, usando algunas propiedades matemáticas, el código sería el siguiente:

    from math import log10

    def digitos_iguales(num):
        return num == 0 or num % ((10**int(log10(abs(num))+1) - 1) // 9) == 0

El **razonamiento matemático** es el siguiente:

>Si un número entero tiene todos los dígitos iguales, entonces ese número dividido entre uno de sus dígitos es igual al entero con el mismo número de dígitos, pero siendo todos ellos 1.

Por ejemplo:

    44544/4 = 11136
    44444/4 = 11111

De lo anterior es fácil deducir que:

>Todo número que tiene todos sus dígitos iguales es divisible entre el número de igual cantidad de dígitos pero en el que todos sus ellos son 1.

Esto quiere decir que el resto de la división entre ambos (módulo) es 0:

    >>> 44444 % 11111 = 0
    >>> 44844 % 11111 = 400

Por lo tanto, nuestro problema se reduce a obtener el entero correspondiente que tiene la misma cantidad de dígitos que nuestro número, pero en el que todos ellos son 1.

Estos números (1, 11, 111, 1111, 11111, 111111, etc) forman una secuencia que podemos ver [aquí][1] y que responde a una fórmula sencilla:

>f(n) = (10^n - 1) / 9

Donde `n` es el numero de dígitos.

Por ejemplo el número de esta secuencia con 5 dígitos es:

 <pre> f(5) = (10^5 - 1) / 9
 f(5) = (100000 - 1) / 9
 f(5) = (99999) / 9
 f(5) = 11111</pre>

Solucionado esto nos aparece otro problema; **necesitamos conocer la cantidad de dígitos que tiene nuestro número**. Para obtener el número de dígitos usando solo propiedades matemáticas podemos tirar del logaritmo en base 10 (usando solo su parte entera):

<code>digitos = int(log10(n)) + 1 </code>

Para entenderlo basta con recordar lo que es un logaritmo en base 10, que no es más que el exponente al cual hay que elevar 10 para obtener dicho número.

Si aplicamos lo anterior a código Python, lo primero que necesitaremos es calcular el logaritmo en base 10, para ello recurrimos al módulo [<code>math</code>][2] de la biblioteca estándar para poder usar la función <code>log10()</code>.

Con esto nuestro código sería:

    from math import log10

    def digitos_iguales(num):
        return num % ((10**int(log10(num))+1) - 1) // 9) == 0

Esto funciona pero hay dos problemas:

- Si introducimos un número negativo el intérprete nos lanza un error del tipo:

 > ValueError: math domain error

 esto se debe a intentar calcular el logaritmo de un número negativo. Para solucionarlo usamos el valor absoluto para ese cálculo mediante la función preconstruida [<code>abs()</code>][3]

- Solucionado lo anterior, si el entero que introducimos es 0 nos tira el mismo error (`log(0)`). Para solucionarlo basta con usar un <code>or</code> antes de la igualdad para descartar este caso de la siguiente forma:

     <code>num == 0 or num % ((10**int(log10(abs(num))+1) - 1) // 9) == 0</code>

Con esto hemos llegado a la función que puse al inicio.

Si tienes el número en una cadena basta hacer:

    n = int(cadena)

para transformarlo a un entero (siempre que la cadena sea un entero válido, no un float o otra cosa).

***P.D:** gracias a **[Mariano][4]** por las observaciones sobre mi código inicial que han sido de mucha ayuda para mejorarlo. (ver comentarios).*


  [1]: https://oeis.org/A002275
  [2]: https://docs.python.org/3/library/math.html
  [3]: https://docs.python.org/3/library/functions.html#abs
  [4]: https://es.stackoverflow.com/users/127/mariano