Тема 19. Задачи на теорию чисел

19.03 Задачи формата 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#2297

На доске были написаны несколько натуральных чисел. Несколько раз с доски стирали по два числа, разность которых делится на 5.

а) Может ли сумма всех оставшихся на доске чисел равняться 70, если изначально на доске по одному разу были написаны все натуральные числа от 27 до 38 включительно?

б) Могло ли на доске остаться ровно два числа, произведение которых оканчивается на цифру 6, если изначально на доске по одному разу были написаны квадраты целых чисел от 112 до 217 включительно?

в) Пусть известно, что на доске осталось ровно два числа, а изначально по одному разу были написаны квадраты целых чисел от 112 до 217 включительно. Какое наибольшее значение может иметь отношение оставшихся на доске чисел?

Показать ответ и решение

а) Достаточно стирать числа следующим образом:

{31;36}, {30;35},  {29;34}, {28;38}, {27,32}

Тогда на доске останутся числа 33 и 37, сумма которых и есть 70.

б) Рассмотрим отдельно процесс стирания чисел, кратных 5.

Так как число 5 — простое, то квадрат числа делится на 5 тогда и только тогда, когда и само это число делится на 5. Итак, пусть n ∈ℕ,  (5n )2  — одно из чисел на доске (112 ≤5n ≤ 217).  Пусть при этом число (5n)2  было стёрто вместе с числом a2.  Тогда существует k ∈ ℤ  такое, что

   2   2
(5n) − a =5 ⋅k

Отсюда следует, что a2  делится на 5, следовательно, и само a  должно делиться на 5.

Итак, мы доказали, что числа, кратные 5, могут стираться только в паре друг с другом. Но сколько их на доске? Их количество равно

(215− 115):5+ 1= 21

Тогда все такие числа в принципе нельзя стереть, так как одному из них обязательно не найдётся пары, ведь их количество нечётно.

Произведение двух чисел, одно из которых кратно 5, может оканчиваться на 0 или на 5, но не на 6. Следовательно, на доске не могло остаться ровно два числа, произведение которых оканчивается на цифру 6.

в) Наибольшее значение отношения двух чисел могло бы быть равно (   )2
 217  ,
 112  но мы знаем из решения пункта б), что из двух оставшихся чисел ровно одно делится на 5. Тогда наибольшее отношение может быть равно (   )2
  215-
  112  или (   )2
  217-  .
  115  Какое из этих чисел больше?

Нетрудно убедиться, что

215  217       (215)2  ( 217)2
112 > 115  ⇒    112   >  115

Итак, отношения большего, чем (   )2
 215   ,
 112  нам не получить. Попробуем получить хотя бы его.

Заметим теперь, что разность квадратов двух целых чисел делится на 5 тогда и только тогда, когда выполнено хотя бы одно из условий:

1) их сумма делится на 5;

2) их разность делится на 5.

Таким образом, можно считать, что на доске выписаны сами числа от 112 до 217 включительно, но стирать можно пару, для которой выполнено хотя бы одно из условий 1), 2), а мы хотим оставить числа 112 и 215.

Для этого будем стирать числа следующим образом:

{113;118},  {123;128},  {133;138},...,  {203;208}
{114;119},  {124;129},  {134;139},...,  {204;209}
{115;120},  {125;130},  {135;140},...,  {205;210}

{116;121},  {126;131},  {136;141},...,  {206;211}
{117;122},  {127;132},  {137;142},...,  {207;212}

Здесь разность чисел в каждой паре делится на 5. В первом столбце в итоге стираются все числа от 113 до 122 включительно. Во втором столбце стираются все числа от 123 до 132 включительно и так далее.

Теперь на доске остались числа

112, 213, 214, 215, 216, 217

Избавиться от неугодных чисел можно так:

{213;217}, {214;216}

Здесь сумма чисел в каждой паре делится на 5.

Итак, мы добились того, чего хотели, следовательно, наибольшее значение отношения оставшихся на доске чисел равно (215)2
 112  .

Ответ:

а) Да

б) Нет

в) ( 215)2
  112

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получены верные ответы в пунктах а), б) и в)

4

Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б), либо обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и в)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б), пукнты а) и в) не решены

2

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте в), пукнты а) и б) не решены

Обоснованно получен верный ответ в пункте а), пукнты б) и в) не решены

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

4

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 онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

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

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и 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!