Тема . Остатки и сравнения по модулю

Функция Эйлера и теорема Эйлера из ТЧ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела остатки и сравнения по модулю
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#102512

Для натурального числа m  обозначим через φ(m)  количество натуральных чисел, не превосходящих m  и взаимно простых с m,  а через σ(m )  сумму натуральных делителей числа m.  Найдите все чётные натуральные n,  для которых  5
n σ(n)− 2 делится на φ(n).

Показать ответ и решение

Предположим, что у n  есть простой нечётный делитель p,  причём n ..pk
  .  при k≥ 2.  Тогда

   ( k)           5
p|φ p  |φ(n)=⇒ p|n σ(n)− 2=⇒ p |2

что невозможно. Допустим, что n  не является степенью двойки. Если  k
2 |n  при k≥ 2,  то     k
n= 2 p1...pm  для различных простых p1,...,pm,  причём m≥ 1.  Функция Эйлера вычисляется как       k−1∏m
φ(n)= 2    i=1(pi− 1).  Обозначим через v2(t)  степень вхождения   2  в число t.  Тогда

v2(φ(n))≥ k− 1+m ≥ 1+ 1= 2

так как все pi  нечётны. Это значит, что    5
4|n σ(n)− 2,  что невозможно.

Таким образом, если n  — не степень двойки, то n= 2p1...pm.  Если m ≥ 2,  опять же в силу нечётности всех pi  имеем

v2(φ(n))≥m ≥ 2

что опять ведёт к противоречию.

Итак, если n  — не степень двойки, то n= 2p  для некоторого нечётного простого p,  и тогда σ(n)= 1+ 2+ p+2p= 3p+ 3.  Тогда условие можно переписать как

        5
p− 1|32p(3p+ 3)− 2

и пользуясь p≡ 1 (mod p− 1)  получаем, что p− 1 |190.  При этом 190= 2⋅5⋅19,  и p− 1  — чётное, значит могут подойти p =3,11,191.  Они действительно все подходят, что даёт ответы n = 6,  n = 22,  n =382.

Наконец, разберём случай, когда     k
n= 2 ,  k≥ 1.  Для такого n  сумма делителей                 k  k+1
σ(n)=1 +2+ ...+ 2 = 2  − 1.  Подставляя в условие, получаем  k−1  5k(k+1   )
2   |2   2  − 1 − 2.  Если k≥ 3,  то

k−1
2   ≡0  (mod 4)

5k( k+1  )
2  2   − 1 − 2 ≡2 (mod 4)

противоречие. Однако, k= 1,2  подходит, что также даёт ответы n= 2  и n= 4.

Ответ:

 2,4,6,22,382

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!