• число натуральных делителей числа 8^n+2 x 12^n-3 равно 42. Найдите натуральное число n (с решением пожалуйста)

Ответы 1

  • Сначала определим, как выглядят все делители заданного числа. Для этого стоит разложить его на простые множители: 8^{n+2} \cdot  12^{n-3} =  ( 2^{3} )^{n+2} \cdot  (3\cdot4)^{n-3} =  2^{3n+6} \cdot  3^{n-3} \cdot  4^{n-3} =  2^{3n+6} \cdot  3^{n-3} \cdot  \\ \cdot 2^{2n-6} =  2^{3n+6 + 2n-6} \cdot  3^{n-3} =  2^{5n} \cdot  3^{n-3} Из этого разложения заключаем, что все делители имеют вид:  2^{p} \cdot  3^{q} , где 0  \leq p  \leq 5n0  \leq  q  \leq n-3По условию это число имеет 42 натуральных делителя.1)Пусть сначала q = 0, то есть, каждый из 42 делителей есть степень двойки. Очевидно, что эти делители располагаются лишь в порядке возрастания степеней двойки "без пропусков"(иначе получится число, имеющее более 42 делителей), поэтому 0  \leq p  \leq 41(между 0 и 41 располагается ровно 42 натуральных числа). А чтобы всех таких делителей вида  2^{0 \leq p \leq 41} было ровно столько, необходимо, чтобы 5n = 41Если 5n \ \textless \  41,то таких делителей меньше 42, если 5n \ \textgreater \  41, то больше.Итак, 5n = 41, откуда n =  \frac{41}{5} - не натуральное число. Поэтому делаем вывод: среди делителей данного числа не могут содержаться только лишь степени двойки.2)Повторим рассуждения для степеней тройки. Пусть p = 0 для всех делителей. Тогда они имеют вид  3^{q} В силу рассуждений предыдущего пункта,n - 3 = 41, откудаn = 41 + 3 = 44 - натуральное число. Этот случай вполне нас может устраивать, но здесь обязательна проверка - подстановка n в запись числа и прикидка количества делителей. Подставляя, имеем число: 2^{5 \cdot 44} \cdot  3^{44-3} =  2^{220} \cdot  3^{41} Но мы видим, что число имеет 220 делителей, только лишь являющихся степенями двойки, не говоря про остальные делители(то есть, их не 42 явно). Поэтому n = 44 условию задачи не удовлетворяет.3)Пусть теперь имеем среди делителей и делители "смешанной" породы. Как найти нам теперь n?Пусть у нас есть какое-либо число вида  2^{5n} \cdot  3^{n-3} . Какова структура делителей данного числа? Их три вида:а)Вида  2^{p} . Очевидно, что  p_{max} = 5n, а потому всего их 5n+1;б)Вида  3^{q} . Ясно, что  q_{max} = n-3, а всего их n-3+1 = n-2 Плюс ко всему замечаем, что два раза получается в делителе 1. Так что один лишний делитель я выбрасываю.О чём это всё говорит? О том, что "чистых" делителей в точности 5n+1 + n-2 - 1 = 6n - 2(убираем 1 отсюда)в)Смешанные делители вида  2^{p} \cdot  3^{q} . Сколько их? Здесь уже практически чистая комбинаторика. Подсчитываем общее допустимое число делителей.        На каждую из \{0, 1, ..., 5n\} степеней числа 2(всего их 5n+1, но 0 не включается, а потому только 5n) можно поставить одну из \{0, 1, .., n-3\} степеней числа 3(всего их n-3+1 = n-2, но 0 не включаем, а потому n-3). Соответственно, получаем 5n(n-3) их комбинаций. Всего делителей 42, так что6n-2 + 5n(n-3) = 42 \\ 5 n^{2} -9n  -44 = 0 \\ D =  9^{2}  + 4 * 5 * 44 = 961 \\   n_{1} =  \frac{9 - 31}{10} - не натуральное и даже не целое число.  n_{2} =  \frac{9 + 31}{10} = 4  Таким образом,    n = 4. Произведём проверку:                           2^{5\cdot4} \cdot  3^{4-3} =  2^{20} \cdot  3^{1} = 3\cdot 2^{20} - действительно, число имеет 42 натуральных делителя(40 - отличных от 1 и самого числа, и 2 особых делителя - само число и 1).                          
  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years