Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 628645
i

На­ту­раль­ные числа m и n будем на­зы­вать дру­же­ствен­ны­ми, если НОД левая круг­лая скоб­ка m,n пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 1. Со­ста­вим сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность на­ту­раль­ных чисел \lefta_n: a_1=1, a_n левая круг­лая скоб­ка n боль­ше 1 пра­вая круг­лая скоб­ка   — ко­ли­че­ство чисел, дру­же­ствен­ных с n и не пре­вос­хо­дя­щих n.

а)  Чему равно a_2022?

б)  Най­ди­те все на­ту­раль­ные числа n, для ко­то­рых a_n=2.

в)  Най­ди­те все на­ту­раль­ные числа n, для ко­то­рых, для ко­то­рых дру­же­ствен­ны­ми чис­ла­ми яв­ля­ют­ся все де­ли­те­ли d > 1 и толь­ко они.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­ме­тим, что 2022=2 умно­жить на 3 умно­жить на 337, по­это­му дру­же­ствен­ны­ми с 2022 будут числа, крат­ные 2, 3, 337. Среди любых шести под­ряд на­ту­раль­ных чисел ровно три чет­ных и одно не­чет­ное, крат­ное трем, зна­чит, ко­ли­че­ство таких чисел равно  дробь: чис­ли­тель: 3 плюс 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 2022 плюс 2=1350 (по­след­нее сла­га­е­мое учи­ты­ва­ет числа 337 и 337 · 5).

б)  Если n про­стое, то оче­вид­но a_n=1. Если n крат­но ка­ко­му-либо про­сто­му p боль­ше или равно 3, то есть n  =  pk, k > 1, то числа k, 2k, 3k не пре­вос­хо­дят n и дру­же­ствен­ны с ним, по­это­му a_n боль­ше или равно 3. Если же n=2 в сте­пе­ни k , то оно дру­же­ствен­но со всем чет­ны­ми чис­ла­ми, не пре­вос­хо­дя­щи­ми его, и толь­ко с ними, по­это­му a_n= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на n=2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , тогда урав­не­ние a_n=2 дает 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =2, k  =  2, n  =  4.

в)  По­сколь­ку n дру­же­ствен­но с n, n яв­ля­ет­ся де­ли­те­лем d. C дру­гой сто­ро­ны, среди де­ли­те­лей d есть d, и по­сколь­ку оно дру­же­ствен­но с n, оно не пре­вос­хо­дит n. Зна­чит, n  =  d.

Если n про­стое, то с ним дру­же­ствен­но толь­ко само n  — это как раз и есть все де­ли­те­ли n, боль­шие 1. Если n крат­но ка­ко­му-либо про­сто­му p, то есть n  =  pk, k > 1, то n дру­же­ствен­но с n минус p=p левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , от­ку­да n крат­но p левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Но pk боль­ше p левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби pk при k > 2, а в этих гра­ни­цах нет де­ли­те­лей pk (при де­ле­нии на числа в этом про­ме­жут­ке по­лу­ча­ет­ся ре­зуль­тат от 1 до 2). Зна­чит, k  =  2. Итак, при де­ле­нии n на любой про­стой мно­жи­тель по­лу­ча­ет­ся 2. Зна­чит, n крат­но 2, и при де­ле­нии на 2 тоже по­лу­ча­ет­ся 2, от­ку­да n=2 умно­жить на 2=4. Это число под­хо­дит.

 

Ответ: а)  1350; б)  4; в)  все про­стые числа и 4.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Верно по­лу­че­ны все пе­ре­чис­лен­ные (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­ты.4
Верно по­лу­че­ны три из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.3
Верно по­лу­че­ны два из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.2
Верно по­лу­чен один из сле­ду­ю­щий ре­зуль­та­тов:

―  обос­но­ван­ное ре­ше­ние в п. а;

―  при­мер в п. б;

―  ис­ко­мая оцен­ка в п. в;

―  при­мер в п. в, обес­пе­чи­ва­ю­щий точ­ность преды­ду­щей оцен­ки.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 390
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства
IRINA SHRAGO 05.12.2022 01:11

Во­прос к пунк­ту б) по­че­му за n взяли 2 в сте­пе­ни k, а не 3, 5 или 7? И чему же тогда равно ко­ли­че­ство дру­же­ствен­ных чисел, не пре­вос­хо­дя­щих n, для n рав­но­го квад­ра­ту лю­бо­го про­сто­го числа, а не толь­ко 2?

Служба поддержки

По­то­му, что сте­пень дру­го­го про­сто­го числа дает боль­ше чисел. На­при­мер, для 5 в сте­пе­ни n можно взять числа

5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , 2 умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , 3 умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , 4 умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Для p в квад­ра­те под­хо­дят числа p, 2p, 3p, \ldots , p в квад­ра­те . Их p штук.