Тема . Заключительный этап ВсОШ
Закл (финал) 11 класс
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела заключительный этап всош
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80974

Для натурального n  обозначим S  =1!+ 2!+ ...+ n!.
 n  Докажите, что при некотором n  у числа S
 n  есть простой делитель, больший   2012
10   .

Источники: Всеросс., 2012, ЗЭ, 11.8(см. olympiads.mccme.ru)

Показать доказательство

Для простого p  и натурального n  обозначим через v (n)
 p  степень, в которой p  входит в разложение n  на простые множители. Заметим, что если vp(n)⁄= vp(k)  , то vp(n ±k)= min(vp(n),vp(k)).

Предположим противное, обозначим      2012
P = 10  .  Тогда все простые делители чисел вида Sn  не превосходят P.

Лемма: Пусть vp(Sn)< vp((n+ 1)!)  при некотором n.  Тогда vp(Sk) =vp(Sn)  при всех k≥ n.

Доказательство: Обозначим a= vp(Sn),b=vp((n +1)!),  тогда b ≥a+ 1.  Заметим, что если Sk = Sn+ (n+ 1)!+...+k!.  В этой сумме все слагаемые, кроме первого, делятся на a+1
p  .  а первое делится лишь на  a
p .  но не на  a+1
p   .  Значит и Sk  делится на  a
p ,  но не на  a+1
p   .

Рассмотрим некоторое простое p≤ P.  Ввиду леммы, если vp(Sn)< vp((n+ 1)!)  при некотором n,  то существует число ap  такое, что vp(Sn) ≤ap  при всех натуральных n.  Назовём такое простое число p  маленьким, все остальные простые числа, меньшие P,  назовём большими. Так как маленьких простых конечное количество, существует натуральное M,  большее любого числа вида pap,  где p  — маленькое.

Пусть теперь p  — большое простое число, а n  — такое число, что p|n+ 2.  Тогда из леммы имеем vp(Sn+1)≥ vp((n +2)!)> vp((n+ 1)!),  а это означает, что vp(Sn)= vp(Sn+1− (n +1)!)= vp((n+ 1)!)=vp(n!).  Последний переход верен, так как n+ 1  не кратно p.

Рассмотрим теперь N = M ⋅P!− 2.  По доказанному, vp(SN)= vp(N!)  для любого большого простого p.  Кроме того, поскольку N ≥ M,  то vp(SN)≤ vp(pap)≤vp(N!)  для любого маленького простого p.  Поскольку все простые делители числа SN  — либо большие, либо маленькие, отсюда следует, что SN ≤ N!,  что, очевидно, неверно. Противоречие.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!