Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 562819
i

На­пом­ним, что про­из­ве­де­ние на­ту­раль­ных чисел 1 умно­жить на 2 умно­жить на \ldots умно­жить на n обо­зна­ча­ет­ся n! (на­при­мер, 1!=1, 3! = 1 умно­жить на 2 умно­жить на 3). Опре­де­ли­те наи­боль­шее воз­мож­ное n в сле­ду­ю­щих слу­ча­ях:

а)   дробь: чис­ли­тель: n!, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби не яв­ля­ет­ся на­ту­раль­ным чис­лом.

б)  (n + 2)! − 42(n!) < 0.

в)  (n!)2 − 12n! не де­лит­ся на 13.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Числа 1!  =  1, 2!  =  2 и 3!  =  6 не де­лят­ся на 8 на­це­ло. При боль­ших n в про­из­ве­де­нии будут мно­жи­те­ли 2 и 4, по­это­му оно будет де­лит­ся на 8 без остат­ка. Зна­чит, наи­боль­шее под­хо­дя­щее зна­че­ние n  =  3.

б)  По­сколь­ку  левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ! = n! левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , в левой части не­ра­вен­ства по­лу­ча­ем:

n! левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 42n! = n! левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 42 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Это про­из­ве­де­ние от­ри­ца­тель­но, когда вто­рой мно­жи­тель от­ри­ца­те­лен. За­ме­тим, что при всех n мень­ше или равно 4 не­ра­вен­ство  левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 42 верно, а при всех n боль­ше или равно 5  — ложно, по­сколь­ку пер­вый мно­жи­тель не мень­ше 6, а вто­рой не мень­ше 7. Сле­до­ва­тель­но, наи­боль­шим на­ту­раль­ным ре­ше­ни­ем не­ра­вен­ства яв­ля­ет­ся n  =  4.

в)  Раз­ло­жим левую часть на мно­жи­те­ли, по­лу­чим n! левая круг­лая скоб­ка n! минус 12 пра­вая круг­лая скоб­ка . За­ме­тим, что при n боль­ше или равно 13 пер­вый мно­жи­тель, а с ним и все про­из­ве­де­ние, крат­ны 13. Пусть n  =  12, по­ка­жем, что вто­рой мно­жи­тель 12! – 12 = 12(11! – 1) де­лит­ся на 13. Дей­стви­тель­но,

11! = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 · 6 · (13 – 6)(13 – 5)(13 – 4)(13 – 3)(13 – 2) = 720 · (13m − 720) =

= (13p + 5) · (13m − 720) = 13q − 720 · 5 = 13q − 3600,

где числа m, p, q  — на­ту­раль­ные. Сле­до­ва­тель­но, 11! − 1 = 13q − 3601. По­лу­чен­ная раз­ность де­лит­ся на 13, по­сколь­ку умень­ша­е­мое и вы­чи­та­е­мое де­лят­ся на 13. Если же n = 11, то раз­ность 11! минус 11 не де­лит­ся на 13. Дей­стви­тель­но,

11! − 11 = 13q − 3611,

а эта раз­ность не де­лит­ся на 13, по­сколь­ку умень­ша­е­мое крат­но 13, а вы­чи­та­е­мое  — нет.

 

Ответ: а)  3; б)  4; в)  11.

 

За­ме­ча­ние. Для зна­ко­мых с ариф­ме­ти­кой остат­ков можно про­ве­сти более лег­кое рас­суж­де­ние о де­ли­мо­сти 11! – 1 на 13.

За­ме­тим, что

1!\equiv 1 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

2!\equiv 2 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

3!\equiv 6 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

4!\equiv 24 \equiv 11 \equiv минус 2 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

5!\equiv минус 10 \equiv 3 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

6!\equiv 18 \equiv 5 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

7!\equiv 35 \equiv 9 \equiv минус 4 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

8!\equiv минус 32 \equiv минус 6 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

9!\equiv минус 54 \equiv минус 2 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

10!\equiv минус 20 \equiv минус 7 \equiv 6 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

11!\equiv 66 \equiv 1 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

11! минус 1\equiv 0.

Таким об­ра­зом, 11! – 1 де­лит­ся на 13. От­сю­да же сле­ду­ет, что 11! минус 11\equiv минус 10 \equiv 3 левая круг­лая скоб­ка 13 пра­вая круг­лая скоб­ка , то есть на 13 не де­лит­ся.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства