Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ

Оценка + пример в задачах по теории чисел

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#128123

Император планеты Кибертрон приказал создать календарь наподобие земного, то есть разбить год на месяцы так, чтобы один месяц содержал 28 дней, а все остальные — либо 30 , либо 31. Кроме того, он пожелал, чтобы среди любых трёх последовательных месяцев был хотя бы один 31-дневный: «лишние» 31-е дни император планировал сделать всепланетными праздниками, а праздников хотелось побольше. Однако Мудрейший математик Кибертрона установил, что приказ Императора выполнить невозможно. Каким наибольшим числом может быть количество дней в году на планете Кибертрон, если известно, что это число — целое?

Источники: Изумруд-2025, 10.5 (см. izumrud.urfu.ru)

Показать ответ и решение

Пусть год на Кибертроне составляет N  суток. Приказ Императора может быть выполнен тогда и только тогда, когда для некоторых целых неотрицательных m  и k  выполняется

(|
{  N =28+ 30m + 31k
|(  k≥ k+ m+ k+-m-+1-
               3

Назовём натуральные N,  представимые в указанном виде, приемлемыми, а выражение 28+ 30m + 31k  — представлением N.  Найдем все приемлемые числа N.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лемма.Пусть число N  — приемлемо. Тогда можно считать, что в его представлении 28 +30m +31,  где 0≤ m ≤30,  и такое m  (следовательно, и k)  — единственно.

Доказательство. Пусть N = 28 +30m +31k,  но m ≥ 31.  Тогда

N = 28 +30⋅(m− 31)+31⋅(k+ 30)

При этом

k+ 30> k≥ m-+1-> m-− 31+-1
            2       2

Следовательно, пара m1 = m − 31,  k1 = k+ 30  тоже подходит для представления N.  Осуществляя данную операцию несколько раз, найдём требуемое представление. Чтобы показать его единственность, предположим противное, то есть, что для некоторых различных   m1  и m ,
 2  не превосходящих 30

N = 28 +30m1+ 31k1 =28+ 30m2+ 31k2

Тогда

30(m1 − m2)= 31(k2− k1)

Заметим, что левая часть не может быть кратна 31 — противоречие.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вернемся к задаче. Все числа вида 31a+ 28  приемлемы (m = 0,  k= a).  Число вида 31a+ 27= 28 +30+ 31(a− 1)  приемлемо, только если

         m + 1
k =a− 1≥ --2--= 1

Другими словами, a≥ 2.  Наибольшее неприемлемое число такого вида — 31⋅1+ 27= 58.  Аналогично, N = 31a +26= 28+ 30⋅2+ 31(a − 2)  (здесь m = a,  k= 0)  приемлемо, если

k= a− 2≥ m-+1-= 3
           2    2

a ≥ 7
    2

Наибольшее неприемлемое число такого вида — 31⋅3+ 26= 119.  В остальных случаях имеем N =28+ 31a − t,  где 0≤ t≤30.  Тогда N = 28+30t+ 31(a− t)  приемлемо тогда и только тогда, когда

a− t≥ t+1-
       2

    3  1
a ≥ 2t+2

Поскольку a  — целое, получаем, что наибольшее неприемлемое число указанного вида достигается при    3
a= 2t  в случае нечетного   t  и при     3  1
a = 2t−2  в случае нечетного t.  Значения N  будут соответственно равны

(    91 ) (25  91 )
 28+ -2 t ,-2 +-2 t

Теперь ясно, что наибольшее неприемлемое число возникает при наибольшем значении t,  то есть при t=30.  В этом случае

N =28+ 91⋅30= 1393
        2
Ответ:

1393

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!