Задание 19 ЕГЭ, математика (профиль): Числа и их свойства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

а)  Приведите пример натурального числа, произведение всех делителей которого оканчивается на 6 нулей.

б)  Может ли произведение всех делителей числа, оканчивающегося ровно на три нуля, оканчиваться на нечетное число нулей?

в)  Произведение всех делителей натурального числа N оканчивается на 333 нуля. На сколько нулей может оканчиваться число N?

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Число нулей в произведении всех делителей определяется минимальным из суммарных показателей 2 и 5 у всех делителей, а эти суммы удобно выразить через число делителей «остатка» числа без множителей 2 и 5.

а) Ищем число вида N=2a⋅5N=2^{a}\cdot5. Его делители — это все 2x5y2^{x}5^{y}, где x=0,…,ax=0,\dots,a, y=0,1y=0,1. Перемножив их, показатель двойки получаем 2∑x=0ax=a(a+1)2\sum_{x=0}^{a}x=a(a+1), показатель пятёрки −a+1-a+1. Значит произведение делителей равно 2a(a+1)−(a+1)⋅10a+1=2(a−1)(a+1)⋅10a+12^{a(a+1)-(a+1)}\cdot10^{a+1}=2^{(a-1)(a+1)}\cdot10^{a+1}, то есть заканчивается на a+1a+1 нулей. Нужно a+1=6⇒a=5a+1=6\Rightarrow a=5, откуда N=25⋅5=160N=2^{5}\cdot5=160.

б) Число, оканчивающееся на 3 нуля, имеет вид X=235aBX=2^{3}5^{a}B (или симметрично), a≥3a\ge3, gcd⁡(B,10)=1\gcd(B,10)=1. Пусть Y=5aBY=5^{a}B, MM — произведение всех его делителей, NN — их количество. Тогда произведение делителей XX равно 20M⋅2NM⋅22NM⋅23NM=26NM42^{0}M\cdot2^{N}M\cdot2^{2N}M\cdot2^{3N}M=2^{6N}M^{4}. В показателе двойки стоит 6N6N — чётное число, а показатель пятёрки во множителе M4M^4 тоже чётен (четвёртая степень). Число нулей — это минимум из этих двух показателей, а он чётен, значит нечётным быть не может.

в) Пусть X=2a5bBX=2^{a}5^{b}B, b≥ab\ge a, gcd⁡(B,10)=1\gcd(B,10)=1, Y=5bBY=5^{b}B, MM — произведение делителей YY, NN — число его делителей. Аналогично п. б) произведение делителей XX равно 2a(a+1)N/2Ma+12^{a(a+1)N/2}M^{a+1}. Показатель пятёрки в Ma+1M^{a+1} не меньше a(a+1)N/2a(a+1)N/2 (по такому же расчёту для bb), поэтому число нулей равно a(a+1)N2=333\dfrac{a(a+1)N}{2}=333, то есть a(a+1)N=666=2⋅32⋅37a(a+1)N=666=2\cdot3^{2}\cdot37. Так как a(a+1)a(a+1) — чётное число, делящее 666, подходят a(a+1)=2a(a+1)=2 (a=1a=1) или a(a+1)=6a(a+1)=6 (a=2a=2); при этом N=333N=333 или N=111N=111 — целые, значит оба варианта реализуемы (например, X=2⋅52⋅32⋅736X=2\cdot5^{2}\cdot3^{2}\cdot7^{36} и X=22⋅52⋅336X=2^{2}\cdot5^{2}\cdot3^{36}).

Типичные ошибки

  • Забывают, что произведение всех делителей равно Nd(N)/2N^{d(N)/2}, и считают число нулей напрямую по NN, а не по сумме степеней у делителей.
  • Не учитывают, что показатель 5 в произведении делителей может быть строго больше показателя 2 (или наоборот), и берут для числа нулей не минимум, а один из показателей.
  • Ошибаются в разложении 666=2⋅32⋅37666=2\cdot3^2\cdot37 и подборе чётных делителей вида a(a+1)a(a+1), теряя один из корней a=1,2a=1,2.
Непонятно?

Похожие задачи