Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 646087
i

Де­ли­тель d на­ту­раль­но­го числа n будем на­зы­вать спе­ци­аль­ным, если числа d и f= дробь: чис­ли­тель: n, зна­ме­на­тель: d конец дроби вза­им­но про­стые. Оче­вид­но, что f также яв­ля­ет­ся спе­ци­аль­ным де­ли­те­лем и d не равно q f при n боль­ше 1. При n  =  1 есть един­ствен­ный де­ли­тель d  =  1. и хотя f= дробь: чис­ли­тель: n, зна­ме­на­тель: d конец дроби =1=d, будем счи­тать d  =  1 спе­ци­аль­ным де­ли­те­лем, так как d и f вза­им­но про­стые числа.

а)  Сколь­ко по­сле­до­ва­тель­ных на­ту­раль­ных чисел могут иметь толь­ко спе­ци­аль­ные де­ли­те­ли?

б)  Для каких чисел n сумма всех спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей не­чет­ная?

в)  Най­ди­те все числа n мень­ше или равно 100, у ко­то­рых ко­ли­че­ство всех де­ли­те­лей в 3 раза боль­ше, чем ко­ли­че­ство спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Все де­ли­те­ли на­ту­раль­но­го числа устро­е­ны так: нужно раз­ло­жить число на про­стые мно­жи­те­ли, вы­брать из них толь­ко не­ко­то­рые и пе­ре­мно­жить. Для спе­ци­аль­но­сти де­ли­те­ля нужно также, чтобы все копии од­но­го и того же про­сто­го мно­жи­те­ля либо были взяты, либо на­о­бо­рот не были взяты.

а)  Если хоть одно про­стое число вхо­дит в раз­ло­же­ние дан­но­го не в пер­вой сте­пе­ни, можно взять одним де­ли­те­лем это про­стое, а дру­гим  — про­из­ве­де­ние осталь­ных про­стых, и они не будут спе­ци­аль­ны­ми. Ясно, что каж­дое чет­вер­тое число крат­но 4 и для числа 4x де­ли­тель 2 спе­ци­аль­ным не будет. Зна­чит, чисел может быть не более трех. Числа 33, 34, 35 под­хо­дят.

б)  Если число имеет k раз­лич­ных не­чет­ных про­стых де­ли­те­лей, то оно имеет 2k не­чет­ных спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей (по­сколь­ку каж­дый про­стой де­ли­тель может войти или не войти в раз­ло­же­ние спе­ци­аль­но­го де­ли­те­ля, при­чем если вхо­дит, то в мак­си­маль­но воз­мож­ной для себя сте­пе­ни. Это число четно кроме слу­чая k  =  0, то есть слу­чая, когда число  — сте­пень двой­ки. Сте­пе­ни двой­ки имеют спе­ци­аль­ные де­ли­те­ли толь­ко себя и еди­ни­цу и по­то­му под­хо­дят, по­сколь­ку их сумма не­чет­на (даже для 20 это так).

в)  Число вида p_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k_1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \ldots умно­жить на p_x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k_x пра­вая круг­лая скоб­ка имеет 2x спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей и  левая круг­лая скоб­ка k_1 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \ldots левая круг­лая скоб­ка k_x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка всего де­ли­те­лей. Любое число до 100 имеет не более трех раз­лич­ных про­стых мно­жи­те­лей. Раз­бе­рем слу­чаи.

Если про­стой мно­жи­тель всего один, то спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей два, по­это­му всех де­ли­те­лей долж­но быть шесть. Зна­чит, число имеет вид p5, по­это­му под­хо­дит толь­ко p  =  2  левая круг­лая скоб­ка 3 в сте­пе­ни 5 боль­ше 100 пра­вая круг­лая скоб­ка . Итак, 32 это пер­вое такое число..

Если про­стых мно­жи­те­ля два, то спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей 4, а всех де­ли­те­лей 12. Тогда число имеет вид p в сте­пе­ни 5 q или p в кубе q в квад­ра­те . Пер­вое воз­мож­но при p=2, q=3 (по­лу­ча­ет­ся 96), а про­чие ва­ри­ан­ты дают числа боль­ше 100, по­сколь­ку 3 в сте­пе­ни 5 боль­ше 100. Сле­до­ва­тель­но, p  =  2, при этом даже 2 в сте­пе­ни 5 умно­жить на 5 боль­ше 100, и вто­рое воз­мож­но при тех же p и q: 2 в кубе умно­жить на 3 в квад­ра­те =72, а про­чие ва­ри­ан­ты дают числа боль­ше 100, по­сколь­ку 3 в кубе умно­жить на 2 в квад­ра­те боль­ше 100 по­лу­ча­ем что p  =  2, при этом даже 2 в кубе умно­жить на 5 в квад­ра­те боль­ше 100.

Если про­стых мно­жи­те­ля три, то спе­ци­аль­ных де­ли­те­лей 8, а всех де­ли­те­лей 24, что не­воз­мож­но (все де­ли­те­ли числа n раз­би­ва­ют­ся на пары да­ю­щих в про­из­ве­де­нии n, по­это­му в каж­дой паре есть число, не боль­шее  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: n конец ар­гу­мен­та мень­ше или равно ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 100 конец ар­гу­мен­та = 10, по­это­му и пар не боль­ше 10).

 

Ответ: а)  3; б)  сте­пе­ни двой­ки; в)  32, 72, 96.

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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 436
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства