Тема 19. Задачи на теорию чисел
19.03 Задачи из сборника И.В. Ященко ЕГЭ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи на теорию чисел
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#73698

Трёхзначное число A  имеет k  натуральных делителей (в том числе 1 и A  ).

а) Может ли k  быть равно 15?

б) Может ли k  быть равно 28?

в) Найдите все такие числа A,  для которых k ≥ 30.

Источники: Сборник И.В. Ященко 2024 г. Вариант 4

Показать ответ и решение

Разложим число A  на простые множители, получим

     α1     αn
A = p1 ⋅...⋅pn .

Пусть число b  — делитель числа A.  Заметим, что у b  не может быть простых делителей, которых нет в A,  так как если они есть, то A  на b  не поделится. Хорошо, пусть b= pβ11⋅...⋅pβnn,  при этом, возможно, βi =0  для некоторых i.  Тогда, так как b  — делитель числа A,  то для любого i  верно, что βi ≤ αi.  Попробуем посчитать количество делителей числа A.  Для этого посчитаем, сколько есть наборов βi,  которые подходят под наше условие. Выбрать βi  есть αi +1  вариант: 0, 1, …, αi.  Тогда делителей у числа A  ровно (α1+ 1)⋅...⋅(αn+ 1).  Теперь начнем решать пункты задачи.

а) Если число имеет 15= 5⋅3  делителей, то чтобы построить пример, достаточно взять два различных простых числа и возвести их в степени 5 − 1 = 4  и 3− 1= 2.

Трехзначное число 144= 24⋅32  подходит, так как у него (4+ 1)⋅(2+ 1)= 5⋅3= 15  делителей.

б) Если число имеет 28= 7⋅2 ⋅2  делителей, то чтобы построить пример, достаточно взять три различных простых числа и возвести их в степени 7 − 1 = 6,  2 − 1 = 1  и 2− 1= 1.

Трехзначное число       6  1  1
960= 2 ⋅3 ⋅5  подходит, так как у него (6+ 1)⋅(1 + 1)⋅(1+ 1)= 7⋅2⋅2 = 28  делителей.

в) Докажем, что у числа A  менее 5 различных простых делителей. Пусть это не так. Тогда

A ≥ 2⋅3⋅5⋅7⋅11= 2310,

так как это 5 наименьших различных простых делителей. Значит, у A  5 и более простых делителей быть не может.

  • Пусть у числа A  ровно 4 различных простых делителя. Если хотя бы 2 из них входят в число A  в степени ≥ 2,  то

    A ≥22⋅32⋅5 ⋅7 = 1260,

    а число A  трехзначное. Тогда в A  входит не более одного простого в степени ≥ 2.  Тогда 3 простых входят в A  ровно в 1 степени. Поймем, что если одно простое входит в степени ровно 2, а остальные в степени 1, то всего делителей

    3 ⋅2⋅2⋅2= 24< 30

    Значит, наше простое входит в степени ≥3.

    Если оно входит в степени ≥ 4,  то

    A ≥ 24⋅3⋅5⋅7= 1680,

    чего не может быть. Значит, одно простое входит в степени 3, а остальные — в степени 1.

    Если степень 3 у простого числа, большего 2, то

           3
A ≥ 2⋅3 ⋅5⋅7= 1890,

    значит такого не могло быть.

    Если же степень 3 у двойки, то

        3
A= 2 ⋅3⋅5 ⋅7 = 840,

    оно трехзначное, количество его делителей равно

    4⋅2 ⋅2 ⋅2= 32> 30.
  • Пусть у числа A  ровно 3 различных простых делителя. Обозначим степени их вхождения за α1 ≥ α2 ≥ α3.  Заметим, что

    1)
    α1 ≥ 3,  иначе общее количество делителей не более
    (2 +1)⋅(2+ 1)⋅(2 +1) =27 <30.
    2)
    α3 < 2 ⇒   α3 = 1,  иначе
        3  2  2
A≥ 2 ⋅3 ⋅5 = 1800

    Тогда имеем:

    (α1 +1)(α2+ 1)(1+ 1)≥ 30  ⇒   (α1+ 1)(α2+ 1)≥ 15
    3)
    α2 < 3,  иначе
    A ≥ 23⋅33 ⋅5= 1080

    Откуда получаем, что α2 =2  или α2 = 1.

    Объединяя эти наблюдения, получаем следующее:

    • Если α2 = 2,  то по наблюдению 2

      (α1+ 1)⋅3≥ 15  ⇒   α1 ≥ 4

      Тогда

           4  2
A ≥ 2 ⋅3 ⋅5= 720
    • Если α2 = 1,  то по наблюдению 2

      (α1+ 1)⋅2≥ 15  ⇒   α1 ≥ 7

      Тогда

           7
A ≥ 2 ⋅3⋅5 =1920

    Итого, получили, что единственный возможный вариант — α1 = 4,  α2 = 2,  α3 = 1.  Заметим, что 22⋅34⋅5= 1620,  24⋅31⋅52 = 1200  и 24⋅32 ⋅7= 1008.  Если же A  не делится на 2, то

         4 2
A ≥ 3 ⋅5 ⋅7≥ 2025 ⋅7> 1000

    Поэтому подходит только

    A =24 ⋅32⋅51 =720.
  • Пусть у числа A  ровно 2 различных простых делителя. Обозначим степени их вхождения за α1 ≥ α2.  Заметим, что α2 ≤ 3,  иначе

    A ≥ 24⋅34 = 1296

    Переберем значения α2 :

    • Если α2 = 3,  то

      (α1+ 1)⋅4≥ 30  ⇒   α1 ≥ 7

      Тогда

           7  3
A ≥ 2 ⋅3 = 128 ⋅27 > 1000
    • Если α2 = 2,  то

      (α1+ 1)⋅3≥ 30  ⇒   α1 ≥ 9

      Тогда

          9  2
A≥ 2 ⋅3 = 512⋅9> 1000
    • Если α2 = 1,  то

      (α1 + 1)⋅2 ≥ 30   ⇒   α1 ≥ 14

      Тогда

      A ≥214⋅31 > 1000

    Как мы видим, ни один из вариантов не возможен.

  • Если у A  ровно 1 простой делитель, то степень его вхождения хотя бы 29, но тогда очевидно, что A  не трехзначное.

Таким образом, мы получили, что возможны только 2 варианта: 720, 840.

Ответ:

а) Да, может

б) Да, может

в) 720, 840

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!