Тема ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ

Делимость и делители (множители) .01 Условия про НОД и НОК

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела теория чисел
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#44071Максимум баллов за задание: 7

Найдите наибольшее значение выражения

    (5n− 18)НОД-(n-+9,n+-2)
F =     НОК(n+ 9,n +2)

на множестве натуральных чисел. При каком n  оно достигается?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Числа n+2 и n+9 это же достаточно близкие числа, при этом их разность равна 7. Что тогда можно сказать про их НОД?

Подсказка 2

Да, их НОД либо равен 1, либо равен 7. Обозначим его за d. Какая замена тогда просится, если у нас есть НОК и НОД одних и тех же чисел?

Подсказка 3

Ну конечно, замена НОК(a,b)=ab/НОД(a,b). Тогда наше выражение принимает понятный вид. Осталось исследовать функцию, которая получается делением нашего выражения на d^2 и понять, где она принимает максимальное значение.

Подсказка 4

Да! В точке 12. А что еще принимает максимальное значение в точке 12? Поймите это и получите ответ!

Показать ответ и решение

Обозначим d= НОД (n +9,n+ 2).  Так как n+ 9  и n+ 2  делятся на d,  то их разность (n +9)− (n +2)= 7  делится на d.  Тогда d =1  или d= 7.

Как известно, НОК(a,b)⋅НО Д(a,b)= a⋅b,  откуда выражение из условия принимает вид

       (5n− 18)⋅d2
F (n)= (n+-2)(n+-9)

Поскольку d  может принимать значения только двух констант: 1  или 7,  то нам достаточно будет максимизировать функцию

G (x)= ---5x-− 18-,  x> 0
      (x+ 2)(x+ 9)

Эта функция определена уже при всех действительных x  , потом учтём, что у нас было натуральное n  . Для максимизации посмотрим на её производную:

 ′    5(x2+-11x+-18)−-(5x−-18)(2x+-11)-   (x-− 12)(5x+-24)
G(x)=         (x +9)2(x+ 2)2         =− (x+ 2)2(x+9)2

Производная при x> 0  имеет ровно одну точку экстремума x =12  (это кстати натуральное число), которая является точкой максимума, потому является глобальным максимумом при x> 0.  А ещё удачным образом при n= 12  имеем d =7  — также принимает максимальное значение, потому при n = 12  достигает максимума и функция F.  Равен этот максимум

      --5⋅12−-18--
F(12)= (12+9)(12+ 2) ⋅49= 7
Ответ:

 7  при n= 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#61648Максимум баллов за задание: 7

Сколько существует пар натуральных чисел (a,b)  , у которых НО К(a,b)= 23 ⋅32⋅5⋅72 = 17640  , а НОД(a,b)= 12  ? (пары неупорядоченные, то есть (a,b)  и ( b,a)  считайте одинаковыми)

Среди всех таких пар укажите ту, для которой a +b  принимает минимально возможное значение, и найдите это значение.

Источники: Росатом - 2021, 11.3, комплект 1 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Вспомним основную теорему арифметики - из нее следует, что НОК и НОД это взятие соответственно максимума и минимума по степеням простых множителей в наших двух числах. У наших чисел всего максимум 4 вида простых множителей -2,3,5,7. Попробуйте с этим знанием понять, какие степени этих множителей могут быть в наших числах.

Подсказка 2

Например, в 12 двойка входит во 2 степени, а в 17640 в 3. Тогда получаем min(степень 2 в первом числе, степень 2 во втором числе}= 2,max = 3. Попробуйте применить аналогичное рассуждение к остальным делителям и посчитать количество вариантов!

Подсказка 3

Подумаем о минимальной сумме: Мы знаем, что из основной теоремы арифметики следует, что a⋅b= НОК (a,b)⋅НОД(a,b)= 12⋅17640! Тогда мы знаем произведение чисел. Давайте попробуем понять, когда сумма двух чисел минимальна, если произведение фиксировано!

Подсказка 4

Это происходит, когда числа максимально близки друг к другу! Например, 4*5 = 20 = 10*2, то 4+5 < 2+10. Для того, чтобы строго это доказать, можем обратить к производной этого выражения. Осталось подобрать числа, которые будут максимально близки, при этом давать в произведении 12*17640! И проверку не забыть :)

Показать ответ и решение

Из основной теоремы арифметики следует, что НО К  и НО Д  двух чисел можно рассматривать как взятие соответственно максимума и минимума по степеням простых множителей в этих двух числах. Пусть a2,a3,a5,a7  — степени соответствующих простых в числе a  . Пусть b2,b3,b5,b7  — степени соответствующих простых в числе b  .

Поскольку      2
12= 2 ⋅3  , то получаем min{a2,b2}= 2,max{a2,b2}= 3  , то есть для степеней двоек есть два случая (a2,b2)= (2,3),(3,2)  , которые мы считаем одним. Для степеней троек аналогично получаем (a3,b3)= (1,2),(2,1)  , для остальных действуем полностью аналогично. В итоге получается 4
2  случаев. В условии написано, что пары (a,b)  неупорядоченные, т.е. (a,b) =(b,a)  , поэтому общее число пар должно быть уменьшено вдвое.

Для поиска наименьшей суммы приведём два способа:

Первый способ.

Из основной теоремы арифметики следует, что a⋅b= НОК (a,b)⋅Н ОД(a,b)= 12⋅17640  . По неравенству о средних при фиксированном произведении чисел их сумма тем больше, чем больше одно число отличается от другого (сумма вида x+ 1764x0⋅12  , производная которой равна 1− 1764x0⋅212  возрастает при    √-------    √----
x>  17640 ⋅12= 12 1470  ). Поэтому нам нужно найти максимально близкое значение к корню из этого произведения. 12  это общий НОД, так что остаётся составить из имеющихся множителей ближайшее к √----
 1470≈ 38  число.

a′ = 2⋅3⋅5= 30→ b′ =49→ a1+ b1 = 79→ a+ b= 12 ⋅79= 948

Второй способ.

Просто сделаем полный перебор для этих восьми пар, чтобы быстро посчитать и забрать свои баллы за задачу

2  1  0  0  3  2  1  2
22 ⋅31⋅50⋅72+23⋅32⋅51⋅70= 12 +17640 =17652
2 ⋅3 ⋅5 ⋅7 +2 ⋅3 ⋅5 ⋅7 = 588+ 360= 948
22 ⋅31⋅51⋅70+23⋅32⋅50⋅72 = 60 +3528= 3588
22 ⋅31⋅51⋅72+23⋅32⋅50⋅70 = 2940+ 72= 3012
22 ⋅32⋅50⋅70+23⋅31⋅51⋅72 = 36 +5880= 5916
22 ⋅32⋅50⋅72+23⋅31⋅51⋅70 = 1764+ 120 =1884
22 ⋅32⋅51⋅70+23⋅31⋅50⋅72 = 180+ 1176 =1356
22 ⋅32⋅51⋅72+23⋅31⋅50⋅70 = 8820+ 24= 8844

Осталось выбрать наименьшую сумму и выписать ответ.

Ответ:

 8  пар, наименьшее значение суммы равно 948

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#80975Максимум баллов за задание: 7

Про натуральные числа a,b,c  известно, что a+ b+ НОД(a,b)= b+ c+ НОД(b,c)= a+ c+Н ОД(a,c).  Верно ли, что какие-то два числа равны?

Показать ответ и решение

Первое решение. Предположим, что все числа разные. Без ограничения общности можно считать, что a< b< c.  Заметим, что (a,b)≤ b− a,  то есть a+ b+ (a,b)≤2b.  С другой стороны b+ c+(b,c)> 2b,  поэтому равенство невозможно.

Второе решение. Предположим, что все числа различны. Пусть (a,b)   — наибольший из трёх НОДов, при этом b >a.  Из второго равенства получаем (a,c)− (b,c)= b− a ≥(a,b).  Что противоречит максимальности.

Ответ:

Верно

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#97949Максимум баллов за задание: 7

Олег выписал на доску несколько составных натуральных чисел, меньших 1500.  Оказалось, что наибольший общий делитель любых двух из них равен 1.  Какое наибольшее количество чисел мог выписать Олег?

Показать ответ и решение

Простые числа, меньшие √1500-  , назовём маленькими. Таких чисел ровно 12 : это 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37.

Заметим, что у каждого числа Олега есть маленький делитель (иначе оно было бы не меньше   2
43 > 1500  ), а также у разных чисел разные маленькие делители (иначе НОД этих чисел был бы больше 1). Значит, чисел у Олега не меньше, чем всего маленьких чисел, т.е. не меньше 12.

Пример на 12 чисел строится легко: это числа 2  2 2 2   2  2  2  2  2  2  2   2
2,3 ,5 ,7,11,13 ,17 ,19 ,23 ,29 ,31,37.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#44068Максимум баллов за задание: 7

Докажите, что существует набор натуральных чисел a ,a,...,a   ,
 1  2    2019  для которых 2⋅НОК (a ,a,...,a   )=a + a + ...+a   .
       1 2     2019   1   2      2019

Источники: Росатом - 2020, 11.3 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для каких чисел удобно находить НОК?

Подсказка 2

Для наборов, в которых много единичек!

Подсказка 3

Можно сделать все числа, кроме одного, сделать единицами. Попробуем из равенства подобрать оставшееся!

Показать доказательство

Возьмём

a1 = ...= a2018 = 1,a2019 =2018

Тогда

2⋅НОК(a1,a2,...,a2019)= 2⋅2018

и

a1+ a2+ ...+a2019 =2 ⋅2018

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#46228Максимум баллов за задание: 7

Пусть a,b,c  — натуральные числа. Могут ли наибольшие общие делители пар чисел a  и b,b  и c,c  и a  равняться 30!+ 111  , 40!+234  и 50!+666  соответственно?

Источники: Всесиб-2020, 11.2 (см. sesc.nsu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка!

Мы знаем интересное свойство факториала - он делится на все числа до него. То есть все наши факториалы делятся на 2, 3, 4.... до 30! Попробуйте рассмотреть числа по какому-нибудь полезному модулю

Показать ответ и решение

Очевидно, что каждый факториал кратен 9.  При этом 234  и 666  делятся на 9,  откуда a,b,c  все кратны 9.  Но тогда 30!+111  должно делиться на 9,  что неверно, поскольку 111 =3⋅37.

Ответ:

нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#72733Максимум баллов за задание: 7

Докажите, что дробь m(n+1)+1
m(n+1)−n  несократима для всех натуральных значений n  и m.

Источники: Муницип - 2020, 11 класс

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Мы знаем, что дробь a/b несократима тогда и только тогда, когда НОД(a, b)=1. Пусть a=m(n+1)+1, b=m(n+1)-n. Какой алгоритм мы должны проделать, чтобы найти НОД(a, b)?

Подсказка 2

Конечно, алгоритм Евклида! Получается, что наш НОД равен НОД(n+1, m(n+1)-n). Видно, что m(n+1)-n имеет остаток 1 при делении на n+1. Подумайте, когда такое может быть, и завершите доказательство!

Показать доказательство

Предположим, что это не так. Тогда разность между числителем и знаменателем, равная n+ 1,  делится на их общий делитель d> 1.  Тогда 1= (m(n+ 1)+1)− m(n+ 1)  делится на d.  Противоречие.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#71908Максимум баллов за задание: 7

На доске написано 100  различных натуральных чисел. К каждому из этих чисел прибавили НОД всех остальных. Могло ли среди 100  чисел, полученных в результате этих действий, оказаться три одинаковых?

Источники: СпбОШ - 2019, задача 11.2(см. www.pdmi.ras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Предположим, что могло! Значит были изначально какие-то три числа (a < b < c), превратившиеся в одинаковые. Что можно сказать про НОД, которые к ним прибавили?

Подсказка 2

Поняли, что добавленный к a НОД — делитель c - b! Какую оценку тогда можно сделать?

Подсказка 3

Получим, что a + НОД < c!

Показать ответ и решение

Предположим, что числа a< b<c,  написанные изначально на доске, превратились в три одинаковых числа. Заметим, что НОД, прибавленный к числу a  , является делителем чисел b  и c,  а значит, и их разности c− b.  Следовательно, он не превосходит c− b,  а значит, заведомо меньше разности c− a.  После прибавления этого НОДа к a  получилось число, меньшее c,  и оно не могло совпасть с числом, полученным из c.

Ответ: нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#39358Максимум баллов за задание: 7

Найдите все такие пары натуральных чисел a  и b  , что

Н ОК(a,b)= НОД (a,b)+ 19

и докажите, что других нет.

Источники: Школьный этап - 2018, Москва, 9.5

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте сразу обратим внимание на число 19 в правой части. Нам повезло — оно простое! Тогда хорошо бы задуматься о делимости.

Подсказка 2

Ага, d — это наименьший делитель a и b, а значит, и нок на него делится. Какой тогда вывод про d отсюда можно сделать?

Подсказка 3

Верно, так как тогда и 19 должно делиться на d, а оно простое, то d равен либо 1, либо 19. Теперь осталось только аккуратно разобрать два случая. Не забудьте, что если d равен 19, то a и b минимум равны 19.

Показать ответ и решение

Обозначим за d  наибольший общий делитель чисел a  и b  . Очевидно, что и НОД, и НОК делятся на d  . Это означает, что 19= НО К(a,b)− Н ОД(a,b)  тоже делится на d  . Тогда d  может быть равен только 1  или 19  .

Если d= 1  , то тогда ab= НОК (a,b)=Н ОД(a,b)+ 19 =20  . Отсюда, небольшим перебором, получаем, что a  и b  могут быть равны (1,20)  , (20,1)  , (4,5)  , (5,4)  .

Если же d =19  , то тогда НОК (a,b)=Н ОД(a,b)+ 19 =38  . С одной стороны и a  , и b  не меньше чем d  , поэтому они оба хотя бы 19  . С другой стороны они оба не больше чем Н ОК(a,b)= 38  . Причём оба числа должны делиться на 19  . То есть a  и b  могут быть только числами (19,38)  или (38,19)  .

Ответ:

 (1,20)  , (20,1)  , (4,5)  , (5,4)  , (19,38)  , (38,19)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#72736Максимум баллов за задание: 7

В таблице 4× 4  расставлены 16  различных натуральных чисел. Для каждой строки и каждого столбца таблицы нашли наибольший общий делитель расположенных в нем чисел. Оказалось, что все найденные восемь чисел различны. Для какого наибольшего n  можно утверждать, что в такой таблице найдется число не меньше n?

Источники: Иннополис-2018

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте для начала удобно переформулируем условие задачи. Если все НОДы различные, то какое наименьшее значение оно может принимать?

Подсказка 2

Верно, так как столбцов и строк в сумме 8, то и наименьшее значение НОДа равно 8. Давайте теперь посмотрим на одну строку или столбец, и пусть НОД чисел равен d. Тогда какое наименьшее число может быть в этой строке?

Подсказка 3

Ага, так как все числа различны, то и наименьшее число будет хотя бы 4d. Тогда совмещая эти два условия, находим, какое в принципе наименьшее число возможно на доске. Это 32. Теперь вспомним, что различные числа у нас расставляются произвольно. Поэтому осталось только придумать пример, в котором все числа будут не больше 32. То есть это будет вашим контрпримером, что больше 32 число взять нельзя. Победа!

Показать ответ и решение

Если в каком-то ряду наибольший общий делитель равен n,  то в нем есть четыре числа, делящихся на n,  a, значит, число, не меньшее, чем 4n.  Поскольку наибольшие общие делители во всех рядах различны, один из них заведомо не меньше 8.  Тогда в соответствующем ему ряду должно быть число, не меньшее 32.  Приведем теперь пример таблицы, в которой все числа не больше 32.  Наибольшие общие делители по строкам равны 5,6,7  и 8,  а по столбцам равны 1,2,3  и 4.

5 10 15 20
30 6 18 12
7 14 21 28
8 16 24 32

Замечание. Наибольшие общие делители заведомо должны быть числами от 1  до 8,  а ряды с НОДами 6,7  и 8  должны быть составлены из тех чисел, которые стоят в соответствующих рядах в таблице из примера (возможно в другом порядке).

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 31#72730Максимум баллов за задание: 7

Известно, что a,  b  и c  — натуральные числа,

НО К(a,b)= 945   НО К(b,c)=525

Чему может равняться НОК(a,c)?  Введите все возможные варианты в порядке возрастания через пробел.

Источники: ШВБ-2017, отборочный тур

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуйте сначала разложить на простые множители числа, которым равны НОК(a,b) и НОК(b,c). Какое разложение могли бы иметь числа a, b, c?

Подсказка 2

НОК(a,b) = 3^3 * 5 * 7, НОК(b,c) = 3 * 5^2 * 7. Тогда a делится на 3^3. А что можно сказать про c? На какие числа делится НОК(a,c)?

Подсказка 3

НОК(a,c) делится на 3^3 * 5^2. Заметим, что НОК(a,b,c) делится на все 3 числа: НОК(a,b), НОК(b,c), НОК(a,c). Тогда НОК(a,b,c) делится 3^3 * 5^2 * 7. Каким тогда может быть НОК(a,c)?

Показать ответ и решение

Разложим числа на простые множители, так как 33  встречается только в HOK (a,b),  следовательно a..33,
 .  аналогично получаем, что  .. 2
c.5

{                3       {  .. 3           .(    )
  HOK (a,b) =945= 3 ⋅25⋅7 ⇒   a...32 ⇒ HOK (a,c).. 33⋅52
  HOK (b,c)= 525= 3⋅5 ⋅7      c.5

Заметим, что

(|  HOK (a,b,c)... HOK (a,b)
{  HOK (a,b,c)... HOK (b,c)
|(  HOK (a,b,c)... HOK (a,c)
            .                      .( 3  2 )
 ⇒ HOK(a,b,c).. HOK (945,525)⇒ HOK (a,b,c).. 3 ⋅5 ⋅7 .

Учитывая три факта: (| HOK (a,b,c)... (33⋅52 ⋅7)
{ HOK (a,b,c)..HOK (a,c), получаем, что
|( HOK (a,c)...(33⋅52)
          .

HOK (a,c) =33⋅52,  например, при a= 33⋅5,b= 7,c= 3⋅52  или

HOK (a,c) =33⋅52⋅7,  например, при a= 33⋅5,b= 7,c= 3⋅52⋅7

Ответ: 675 4725

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 32#31505Максимум баллов за задание: 7

Какое количество натуральных чисел a  обладает следующим свойством: “Наименьшее общее кратное чисел 16  , 50  и a  равняется 1200  ”?

Источники: Физтех-2012, 11.8 (см. olymp.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Разложите числа на простые множители и вспомните, как представляется НОК через эти множители.

Подсказка 2

Верно, он содержит в себе все самые большие степени вхождения простых множителей. Какие множители ОБЯЗАНО иметь число а, а какие МОЖЕТ? Когда это узнаем, то поймем, что для любого простого р1 мы можем взять все степени простого р2, правило умножения :)

Показать ответ и решение

      2 4        4       2
1200= 5 ⋅2 ⋅3,16= 2,50= 2⋅5

Если НОК (24,2⋅52,a)= 52 ⋅24⋅3  , то в числе a  может быть любая степень двойки от 0  до 4  , любая степень пятёрки от 0  до  2  , обязательно первая степень тройки для того, чтобы она появилась в НО К  и больше никаких простых чисел, так как их нет в числе 1200.

Всего получается 5⋅3⋅1= 15  вариантов составления числа из множителей.

Ответ:

 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 33#80194Максимум баллов за задание: 7

Какие значения может принимать наибольший общий делитель натуральных чисел m  и n,  если при увеличении числа m  на 6  он увеличивается в 4  раза?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Ага, нам в условии даны НОДы, значит, нужно смотреть на делители чисел, для которых мы знаем НОД. Обратите внимание, что m делится на d, а m + 6 делятся на 4d. Подумайте, как с помощью этого мы можем оценить d.

Подсказка 2

m и m + 6 делятся на d, следовательно, их разность тоже делится на d. Какие значения может принимать d?

Подсказка 3

Не забудем про то, что m + 6 и n делятся на 4, значит, m и n – четные. Что тогда можно сказать про d?

Подсказка 4

d – четное натуральное число, которое является делителем числа 6. Осталось найти пример на d = 2 и d = 6.

Показать ответ и решение

Пусть

Н ОД(m,n)= d, НОД (m + 6,n)= 4d

Значит, на число d  делятся числа m + 6,m,  а следовательно и их разность m +6− m = 6.  Поэтому возможны лишь следующие случаи: d =1,d= 2,d =3,d= 6.

Так как числа m +6,n  делятся на 4,  то числа m  и n  — четные, значит, число d  тоже чётное. Следовательно, d =2  или d= 6.  Привидём примеры для этих двух случаев.

При d= 2  должно быть

НОД (m,n)= 2, Н ОД(m+ 6,n)=8

Этим условиям удовлетворяет, например, пара n =8,m =10.

При d= 6  должно быть

Н ОД(m,n)= 6, НОД (m + 6,n)= 24

Этим условиям удовлетворяет, например, пара n =24,m =18.

Ответ: 2 и 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 34#34157Максимум баллов за задание: 7

Натуральные числа a  , b  и c  таковы, что НО К(a,b)= 90  и НОК(a,c)= 120  . Найдите НОК(b,c)  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Сразу же раскладываем результат НОКов на степени простых чисел, потому что именно они влияют на НОК, заметьте, что НОК от двух чисел обязательно говорит о том, что какая-то степень простого точно содержится хотя бы в одном из двух чисел, а ещё, что "a" участвует аж в двух известных нам произведениях, может стоит вести рассуждения про него?

Подсказка 2

Посмотрите, на то, что в одном НОКе есть простое число в большей степени, чем в другом, в каком тогда числе оно содержится?

Подсказка 3

Точно не в "a", потому что иначе оба НОКа содержали бы его, так мы понимаем, что именно "b" делится на 3², подумайте, а в каком числе содержится 2³?

Подсказка 4

Верно, в "c", а что мы можем сказать про 5? До этого мы получали необходимые условия, которые как-то фиксировали наши выражения, если же мы не сможем найти новые условия, то может стоит найти примеры, которые подтверждают то, что наши случаи возможны, а если перебрать все такие, то наша задача станет решена!

Показать ответ и решение

Разложим все НОКи:

                2                 3
НОК(a,b)= 90= 2⋅3 ⋅5,НО К(a,c)= 120 =2 ⋅3⋅5.

Тогда из первого НОКа мы понимаем, что a  или b  содержит в своем разложении 32  . Если a  кратно 32  , то НОК (a,c)=120  должен быть тоже кратен 32  , но это не так. Тогда именно b  содержит в своем разложении 32  .

Аналогично поймем, что 23  входит в разложение c  .

Теперь мы уже знаем, что НО К(b,c)  содержит 32  и 23  . НО К(b,c)  может содержать еще 5 (именно в первой степени).

Приведем примеры для НОК (b,c) =23⋅32 = 72  и НОК (b,c)= 23⋅32⋅5= 360  :

            2    3
1)a= 5,b =2⋅3 ,c=2 ⋅3,

            2      3
2)a= 1,b =2⋅3 ⋅5,c=2 ⋅3⋅5.
Ответ: 72 или 360

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 35#81753Максимум баллов за задание: 7

Последовательность натуральных чисел a
 i  такова, что

НОД(ai,aj)=H ОД(i,j)

для всех i⁄= j.  Докажите, что a = i
 i  для всех i∈ ℕ.

Источники: Всеросс., 1995, ЗЭ, 10.5(см. math.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Глобально в этой задаче нужно просто поиграться с НОДами. Попробуйте рассмотреть НОДы чисел с какими-то интересными индексами.

Подсказка 2:

Например, если рассмотреть НОД членов с индексами i, 2i, станет ясно, что aᵢ ≥ i.

Подсказка 3:

А теперь, предположив, что aᵢ > i, попробуйте рассмотреть НОД такой пары, который с одной стороны равен одному числу, а с другой стороны - другому.

Показать доказательство

Так как каждое a
 i  делится на НОД (a,a )=
 i  2i  НОД (i,2i)= i  , то a ≥i
 i  для всех i∈ ℕ.  Предположим, что a >i
i  при некотором    i.  Тогда, с одной стороны, НОД (ai,aai) =  НОД (i,ai)= i  (так как ai  делится на i  ), а с другой стороны, поскольку aai  делится на    ai,  то НОД (ai,aai)= ai > i.  Противоречие.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 36#136170Максимум баллов за задание: 7

Пусть НОД(a,b)= (a,b).  Докажите, что (a) (a,b)= (a− b,b);  (b) (ac,bc)= c⋅(a,b).

Показать доказательство

(a) Пусть (a,b)= d
       1  и (a − b,b)= d .
         2  Тогда, поскольку a  и b  делятся на d ,
 1  то и a− b  делится на d,
 1  то есть d1 ≤ d2,  поскольку является общим делителем a− b  и b.  Аналогично d2 ≤d1,  то есть они равны. Что и требовалось доказать.

(b) Пусть (ac,bc)= cd1  и (a,b)= d2  (ясно, что ac  и bc  делятся на c).  Тогда ac-
d2c  и -bc-
d2c  — целые числа по определению d2.  Значит, d1 ≥ d2.  Аналогично -ac
d1c  и bc-
d1c  — целые, поэтому d2 ≥ d1,  то есть d1 = d2,  что и требовалось доказать.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!