сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Найти все на­ту­раль­ные числа n от 400 до 600 такие, что если пе­ре­мно­жить все де­ли­те­ли числа n (вклю­чая 1 и n), по­лу­чим число n5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Утвер­жда­ет­ся, что n удо­вле­тво­ря­ет усло­вию за­да­чи, если и толь­ко если его раз­ло­же­ние n=p_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k_1 пра­вая круг­лая скоб­ка ...p_s в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k_s пра­вая круг­лая скоб­ка на про­стые мно­жи­те­ли имеет вид либо n = p9, либо n = p1p24. Дей­стви­тель­но, для каж­до­го j = 1, . . . , k1 име­ет­ся (k2 + 1) . . . (ks + 1) де­ли­те­лей числа n, со­дер­жа­щих p1 в сте­пе­ни j в раз­ло­же­нии на про­стые мно­жи­те­ли: все эти де­ли­те­ли имеют вид p в сте­пе­ни j _1p в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m_1 пра­вая круг­лая скоб­ка _2. . . p_s в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m_s пра­вая круг­лая скоб­ка , mi при­над­ле­жит 0, . . . , ki. Сле­до­ва­тель­но, про­из­ве­де­ние всех де­ли­те­лей числа n со­дер­жит p1 в сте­пе­ни (k2 + 1) . . . (ks + 1)(1 + . . . + k1) = 1/2(k1 + 1) . . . (ks + 1)k1. Усло­вие, что про­из­ве­де­ние всех де­ли­те­лей равно n5, эк­ви­ва­лент­но утвер­жде­нию, что каж­дое pj вхо­дит в их про­из­ве­де­ние в сте­пе­ни 5kj, и, тем самым, преды­ду­щее вы­ра­же­ние равно 5k1. Дру­ги­ми сло­ва­ми, 1/2(k1 + 1) . . . (ks + 1) = 5. С дру­гой сто­ро­ны, k_j боль­ше или равно 1. От­сю­да сле­ду­ет, что s мень­ше или равно 2. Пусть s = 2. Тогда одно из kj, ска­жем, k1 равно 1, а тогда k2 = 4 (про­сто­та числа 5). В слу­чае, когда s = 1, k1 = k, по­лу­ча­ем урав­не­ние 1/2(k + 1) = 5, то есть k = 9. Итак, все числа n не равно 1, удо­вле­тво­ря­ю­щие усло­вию за­да­чи, имеют раз­ло­же­ние на про­стые мно­жи­те­ли вида либо n = p1p24, p_1 не равно p_2, либо n = p9; p1, p2, p > 1. Пе­ре­чис­лим те из них, ко­то­рые лежат между 400 и 600.

а)  Числа n = p1p24. Имеем p_2 в сте­пе­ни 4 =600/2=300, тем самым, p_2 мень­ше или равно 4, p_2 при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 2, 3 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . Итак, 16 мень­ше или равно p_2 в сте­пе­ни 4 мень­ше или равно 81. Сле­до­ва­тель­но, 4= левая квад­рат­ная скоб­ка 400/81 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка мень­ше p_1 мень­ше или равно левая квад­рат­ная скоб­ка 600/16 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка =37, а зна­чит,

p_1 при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка , p_2 при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 2, 3 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

Вы­пи­сы­вая все­воз­мож­ные про­из­ве­де­ния n = p1p24, ле­жа­щие в про­ме­жут­ке от 400 до 600, с вы­ше­ука­зан­ны­ми p1 и p2, по­лу­ча­ем:

5 умно­жить на 3 в сте­пе­ни 4 = 405, 7 умно­жить на 3 в сте­пе­ни 4 = 567, 29 умно­жить на 2 в сте­пе­ни 4 = 464, 31 умно­жить на 2 в сте­пе­ни 4 = 496, 37 умно­жить на 2 в сте­пе­ни 4 = 592.

б)  Един­ствен­ное n = p9, ле­жа­щее между 400 и 600, есть 512 = 29. Итого по­лу­ча­ем спи­сок всех воз­мож­ных чисел n:

 

n = 405, 464, 496, 512, 567, 592.

Ответ: 405, 464, 496, 512, 567, 592.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ведён пол­ный спи­сок с крат­ким (воз­мож­но, не­пол­ным) до­ка­за­тель­ством.20
При­ведён пол­ный спи­сок без до­ка­за­тель­ства.16
При­ве­де­но крат­кое до­ка­за­тель­ство, от­ме­чен слу­чай n = p1p24, но забыт слу­чай n = p9 (то есть 512).12
от­ме­чен слу­чай n = p9, но забыт слу­чай n = p1p24.8
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из пе­ре­чис­лен­ных выше кри­те­ри­ев.0
Мак­си­маль­ный балл20