Найдите сумму натуральных чисел от 1 до 3000 включительно, имеющих с числом 3000 общие делители, большие 1.
Выразим то есть нас интересуют числа, делящиеся на 2, 3 или 5 . Найдём сначала количество таких чисел. Для этого воспользуемся принципом включений и исключений. Чётных чисел от 1 до 3000 ровно кратных трём кратных пяти Однако, если просто сложить числа 1500,1000 и 600 , мы посчитаем некоторые числа 2 раза, а именно, числа, делящиеся на и поэтому из полученной суммы надо вычесть
и
Однако,
Заметим теперь, что если какое-то число x имеет с числом N общие делители, то число тоже имеет с N те же самые общие делители. Значит, все интересующие нас числа, кроме чисел 1500 и 3000 , разбиваются на пары с суммой 3000 (числу 3000 в пару пришлось бы сопоставить 0, а числу 1500 — само себя). Таких пар получается 1099 , поэтому итоговый ответ
Замечание: числа, меньшие 3000 и взаимно простые с ним разбиваются на пары таким же образом, поэтому участники, знакомые с функцией Эйлера, могли получить формулу для ответа в виде
Ответ: 3301500.