Тема . Делимость и делители (множители)

Разложение на множители, основная теорема арифметики

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела делимость и делители (множители)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32935

В произведении 1 ⋅2 ⋅...⋅n (n≥ 2)  разрешается приписать некоторым сомножителям восклицательный знак (при этом сомножитель   k  заменяется на k!  ). При каких n  в результате можно получить точный квадрат?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте прикинем, какие вообще числа подойдут. Перебираем ручками и понимаем, что простые числа вроде 2,3,5 не подходят в качестве n. А, например, сами квадраты вроде 4 или 9 подойдут, ведь можно поставить после числа !, то есть получить 1 * 2 * 3 * ... * 7 * 8 * 9! два раза произведение чисел от 1 до 8 и саму девятку, а в итоге (8!)² * 9 = (3 * 8!)²

Подсказка 2

Надо подумать в терминах множителей, что вообще добавляет в произведение эта операция постановки восклицательного знака после множителя k.

Подсказка 3

Давайте постепенно добавлять простые множители, которые входят в нечётных степенях, чтобы в итоге все простые множители оказались в чётных степенях. Как бы это аккуратно сделать?

Подсказка 4

Приписать восклицательный знак нужно к числу p+1 (где p-наибольшее простое в нечетной степени вхождения). Ого, мы исправили ситуацию с p. А можно ли также сделать и для других простых?

Показать ответ и решение

Первое решение.

Операция постановки восклицательного знака, применённая к числу k ≥2,  даёт возможность добавить в произведение множители от     1  до k − 1  включительно.

Заметим, что если число n  простое, то как бы мы ни расставляли восклицательные знаки, в произведении всё равно останется простой множитель n  в первой степени, так что получить квадрат не удастся.

При составном n  будем действовать следующим образом. Разложим произведение 1⋅2⋅...⋅n  в виде произведения степеней простых и посмотрим, какие простые числа входят в нечётных степенях. Если таких чисел нет, то перед нами уже квадрат. Иначе обозначим наибольшее из этих простых за p1.  Поставим восклицательный знак после числа p1+1.  Так мы добавили в произведение все числа от 1  до p1,  так что степень простого числа p1  увеличилась на 1  и стала чётной. Кроме того, степени вхождения простых чисел, больших p1,  не изменились. Для нового произведения сделаем ту же операцию, то есть пересчитаем степени вхождения простых чисел и упорядочим те простые, что входят в нечётных степенях, в порядке убывания, и снова “исправим” наибольшее. Такими операциями мы в итоге придём к числу, являющимся точным квадратом.

Второе решение.

Предположим, что n  простое. Тогда степень вхождения n  в произведение будет равна 1  (как бы мы ни приписывали восклицательные знаки). Тогда число не является точным квадратом. Предположим, что n= k2.  Тогда можно приписать факториал после n.  В итоге останется ((n − 1)!)2⋅n  — точный квадрат.

Теперь предположим, что n = ab,  где a⁄= b  и a,b <n.  Не нарушая общности, a> b.  Рассмотрим два случая.

Если a= b+1,  то припишем факториал к a+1,n  и b  (эти три числа различны). Останется

((b− 1)!)2⋅b⋅a⋅((n− 1)!)2⋅n= n2⋅((b− 1)!(n− 1)!)2

Если же a >b+ 1,  то припишем факториал к b,b+1,a,a +1,n  (все эти числа различны). Получится

((b− 1)!)2⋅b⋅((a− 1)!)2 ⋅a ⋅((n− 1)!)2⋅n =n2⋅((b− 1)!(a− 1)!(n− 1)!)2

что также является точным квадратом.

Ответ:

при составных

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!