А – 10П, С-1 «Натуральные и целые числа» Вариант I
1) Докажите, что произведение трех последовательных натуральных чисел делится на 6. 2) Найдите НОД и НОК чисел 3) Объясните, почему не имеет решений в целых числах уравнение 3х + 12у = 20. 4) Найдите все пары целых чисел (х;у), которые удовлетворяют равенству . 5) Докажите, что число делится на 3.
Объяснение:
1) Обозначим три последовательных числа: a, a+1, a+2.
Хотя бы одно из них делится на 2.
Если a нечетно, то a+1 четно и делится на 2. Если же a четно, то оно делится на 2.
Хотя бы одно из них делится на 3.
Их произведение делится на 2 и на 3, то есть делится на 6.
2) A = 3^15*6^21*4^40 = 3^15*2^21*3^21*2^80 = 2^101*3^36
B = 2^17*6^23*5^10 = 2^17*2^23*3^23*5^10 = 2^40*3^23*5^10
НОД - это произведение общих простых множителей в наименьших степенях.
НОД(A, B) = 2^40*3^23
НОК - это произведение всех простых множителей в наибольших степенях.
НОК(A, B) = 2^101*3^36*5^10
3) 3x + 12y = 20
Слева можно вынести за скобки общий множитель 3.
3(x + 4y) = 20
Но число справа 20 не делится на 3.
Поэтому это уравнение не имеет решений в целых числах.
4) y = (3x-7)/(x-1)
Выделим целую часть у дроби в правой части
y = (3x-3-4)/(x-1) = (3(x-1) - 4)/(x-1) = 3 - 4/(x-1)
Чтобы y был целым, нужно, чтобы 4 делилось нацело на (x-1).
А это возможно только в таких случаях:
x - 1 = 1; x = 2; y = 3 - 4/1 = -1
x - 1 = 2; x = 3; y = 3 - 4/2 = 1
x - 1 = 4; x = 5; y = 3 - 4/4 = 2
ответ: (2; -1); (3; 1); (5; 2)
5) n^5 + 17n + 10^5 + 2 делится на 3.
Заметим сразу, что 10^5 + 2 = 100002 делится на 3, потому что сумма цифр равна 3.
Докажем, что n^5 + 17n кратна 3. Тогда сумма этих чисел тоже делится на 3.
n^5 + 17n = n*(n^4 + 17)
Если n делится на 3, то задача решена.
Если n делится на 3 с остатком 1, то обозначим n = 3k+1.
(3k+1)^4 + 17 = (3k)^4 + 4*(3k)^3*1 + 6*(3k)^2*1^2 + 4*(3k)*1^3 + 1^4 + 17 =
= 81k^4 + 4*27k^3 + 6*9k^2 + 4*3k + 18
Это число делится на 3, потому что каждое слагаемое делится на 3.
Если n делится на 3 с остатком 2, то обозначим n = 3k+2.
(3k+2)^4 + 17 = (3k)^4 + 4*(3k)^3*2 + 6*(3k)^2*2^2 + 4*(3k)*2^3 + 2^4 + 17 =
= 81k^4 + 8*27k^3 + 24*9k^2 + 32*3k + 33
Это число делится на 3, потому что каждое слагаемое делится на 3.
Таким образом, мы получили:
Если n делится на 3 с остатком 1 или 2, в обоих случаях n^4 + 17 делится на 3.
Отсюда вывод: число n^5 + 17n + 10^5 + 2 делится на 3 при любом n.