Sākums

LV.NOL.2009.7.3

Naturālam skaitlim \(a\) ir tieši \(4\) dalītāji, bet naturālam skaitlim \(b\) - tieši \(6\) dalītāji.
(A) Pierādiet, ka reizinājumam \(ab\) ir vismaz \(9\) dalītāji. (B) Vai var gadīties, ka šim reizinājumam ir tieši \(9\) dalītāji?

(Piezīme: apskatām tikai tādus dalītājus, kas paši ir naturāli skaitļi. Pie skaitļa dalītājiem pieskaita gan viņu pašu, gan vieninieku.)

Noslēpt atrisinājumu

Atrisinājums

(A) pieņemsim, ka \(a\) dalītāji ir \(1<a_{1}<a_{2}<a\), bet \(b\) dalītāji ir \(1<b_{1}<b_{2}<b_{3}<b_{4}<b\). Tad \(1<b_{1}<b_{2}<b_{3}<b_{4}<b<a_{1}b<a_{2}b<ab\) ir \(9\) dažādi skaitļa \(ab\) dalītāji.

(B) jā; piemēram, ja \(a=8,\ b=32\) un \(ab=256\).

Atrisinājums

Apgalvojums: Katram naturālam \(n\) ir spēkā apgalvojums:
ja skaitļa \(n\) sadalījums pirmreizinātājos ir \(n = p_1^{a_1} \cdot p_2^{a_2} \cdot \ldots p_k^{a_k}\), tad \(n\) visu pozitīvo dalītāju skaits ir \(d(n) = (a_1 + 1)(a_2 + 1)\ldots(a_k+1)\).

Varam aplūkot dažādus gadījumus:

  • Tieši četri dalītāji var būt tādam \(a\), kas ir vai nu \(p^3\) vai \(pq\). (\(p,q\) - pirmskaitļi)
  • Līdzīgi \(b\) ir \(r^5\) vai \(r^2s\). (\(r,s\) - pirmskaitļi)
  • Ja \(p=r\), var dabūt \(ab = p^3p^5 = p^8\).

Savukārt, mazāk nekā \(9\) dalītāji var rasties \(3\) veidos:

  • \(p^a\), kur \(a+1 < 9\),
  • \(p^aq^b\), kur \((a+1)(b+1) < 9\),
  • \(p^aq^br^c\), kur \((a+q)(b+1)(c+1) < 9\).

Neviens no šiem gadījumiem neatbilst mūsu nosacījumam.