Уровень сложности - высокий
Уровень сложности - высокий
Задание. Пять различных натуральных чисел таковы, что никакие два не имеют общего делителя, большего 1.
а) Может ли сумма всех пяти чисел быть равна 26?
б) Может ли сумма всех пяти чисел быть равна 23?
в) Какое наименьшее значение может принимать сумма всех пяти чисел?
Решение.
а) Разумно в поиске примера использовать простые числа. Пример быстро находится: 1, 2, 5, 7, 11.
б) Среди данных пяти чисел может быть не более одного четного числа. Если чётное число одно, тогда остальные четыре числа — нечетные. И сумма всех чисел — четная. Противоречие. Если чётных чисел нет, то сумма всех чисел не меньше, чем 1+3+5+7+9= 25. Но 23˂25 Противоречие.
в) Если четное число одно, то сумма чисел не меньше, чем 2+1+3+5+7=18. Если четных чисел нет, то, как ранее показано, сумма не меньше 25. Пример для суммы 18 приведен.
Ответ: а)да; б)нет; в)18 или 25.
Задание. Найдите все такие пары взаимно простых натуральных чисел (то есть чисел, наибольший общий делитель которых равен 1) a и b, что если к десятичной записи числа a приписать справа через запятую десятичную запись числа b, то получится десятичная запись числа, равного b:a.
Решение. Пусть десятичная запись числа b состоит из n цифр. Тогда по условию задачи можно записать равенство b:a=a+b:10n, поэтому 10n(b-a2)=ab.
Из этого уравнения следует, что b ˃a2 ≥ a. Так как числа a и b взаимно простые, числа b-a2 и a·b тоже взаимно простые. (Действительно, пусть p-общий простой делитель этих чисел. Тогда если p делитель a, то p будет делителем b. Если же p-делитель b, то p будет делителем a2, значит p-делитель a. Противоречие!)
Поэтому b-a2=1 и, следовательно, a·b=10n. Последнее равенство при взаимно простых a и b возможно только в 2-х случаях:
1. b=10n, a=1, но в этом случае не выполняется равенство b-a2=1.
2. b=5n, a=2n. В этом случае равенство b-a2=1 принимает вид 5n-4n=1, откуда (5:4)n=1+(1:4)n. Функция f(n)=(5:4)n возрастает, а функция g(n)=(1:4)n убывает. Поэтому уравнение f(n)=g(n) имеет не более одного корня, и так как f(1)=g(1), единственным корнем уравнения является n=1.
Ответ: a=2, b=5.
Задание. Произведение нескольких различных простых чисел делится на каждое из этих чисел, уменьшенное на 1. Чему может быть равно это произведение?
Решение. Пусть первый простой множитель р1 равен 2. Очевидно, что любое число делится на р1-1=1. Второй множитель р2 должен делить четное, так как р1·р2=2·р2. Этому условию удовлетворяет простое число 3, имеем р1·р2=6 и 6 делится на р2-1=2. Попробуем подобрать еще один простой множитель р3. Учитывая, что р3 и р3-1 взаимно простые числа, то на р3-1 должно делиться число р1·р2=6. Очевидно, это число 7, и получаем:
р1·р2· р3=42
42꞉( р1-1)=42
42꞉( р2-1)=21
42꞉( р3-1)=7
Простым подбором можно найти еще один простой множитель р4=43. Пятый же множитель найти не удается. Таким образом, составим три произведения:
1. 2·3=6;
2. 2·3·7=42;
3. 2·3·7·43=1806.
Ответ: 6, 42, 1806.