Тема . Делимость и делители (множители)

Степени вхождения простых

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#75242

Найдите все натуральные m  и n,  удовлетворяющие равенству

  n    n        n  n−1
(2 − 1)(2 − 2)...(2 − 2 )= m!
Показать ответ и решение

Далее в решении, как обычно, v (N)
 p  — показатель наибольшей степени простого числа p,  делящей N.

Пусть      n     n     n      ( n   n− 1)
Ln = (2 − 1)(2 − 2)(2 − 4)...2 − 2 .  Тогда

      n     n      (n   n−1)   1+2+⋅⋅⋅+(n−1) n    (n−1   )  ( 1  )
Ln =(2 − 1)(2 − 2)⋅⋅⋅2  − 2   = 2          (2 − 1)2   − 1 ⋅⋅⋅ 2 − 1

следовательно,

                        n(n−-1)
v2(Ln)= 1+2 +⋅⋅⋅+ (n− 1) =   2

С другой стороны, по формуле Лежандра, верно неравенство

       ∞∑ ⌊  ⌋  ∑∞
v2(m!)=    mi <    mi = m
       i=1 2    i=12

Приравнивая показатели, имеем

n(n-− 1)
  2   = v2(Ln)= v2(m!)< m

Кроме этого заметим, что

Ln = (2n− 1)(2n− 2)⋅⋅⋅(2n − 2n−1)< (2n)n = 2n2

Мы хотим показать, что для всех n ≥6  верно

    (       )
2n2 <  n(n-− 1)
        2

что влечет невозможность равенства Ln = m!  для указанных n.

Для n =6  имеем

                          (       )
262 < 6.9⋅1010 < 1.3 ⋅1012 < 15!< n(n−-1)
                              2

Пусть n≥ 7,  тогда

( n(n − 1))            n(n− 1)       n(n−1)−15
  --2----!= 15!⋅16⋅17 ⋅⋅⋅--2---->236⋅16 2
          = 22n(n− 1)−24 = 2n2 ⋅2n(n−2)−24 >2n2

Таким образом, необходимо проверить выполнение исходного равенства для n ≤5.  Имеем

  L1 = 1= 1!, L2 = 6= 3!, 5!< L3 = 168 <6!,

7!< L4 = 20160< 8! и 10!< L5 = 9999360< 11!

Наконец, уравнение имеет два решения

(m,n)∈ {(1,1),(3,2)}
Ответ:

 (1,1),(3,2)

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!