Глава III. Для тех, кто хочет знать больше. п.24 О простых и составных числах — с. 123
515. Приведите контрпример для утверждения: а) значение выражения a² + a + 17 при любом значении a является простым числом; б) не существует такого натурального числа, которое является делителем любого натурального числа.
Контрпример — конкретный случай, в котором утверждение неверно.
а) Возьмём a = 17: 17² + 17 + 17 = 289 + 34 = 323 = 17 · 19. Число 323 составное, значит, утверждение неверно. (Подойдёт и a = 16: 256 + 16 + 17 = 289 = 17².)
б) Число 1 является делителем любого натурального числа, поэтому такое число существует, и утверждение неверно.
а) Возьмём a = 17: 17² + 17 + 17 = 289 + 34 = 323 = 17 · 19. Число 323 составное, значит, утверждение неверно. (Подойдёт и a = 16: 256 + 16 + 17 = 289 = 17².)
б) Число 1 является делителем любого натурального числа, поэтому такое число существует, и утверждение неверно.
516. Докажите, что значение выражения является составным числом: а) 15^9 + 31³; б) 16^7 + 25^5 − 41^4.
Составное число имеет, кроме 1 и самого себя, ещё хотя бы один натуральный делитель. Найдём такой делитель по последней цифре.
а) 15^9 оканчивается цифрой 5 (число, оканчивающееся на 5, в любой натуральной степени оканчивается на 5); 31³ оканчивается цифрой 1. Сумма оканчивается цифрой 6, значит, она чётная и делится на 2. Так как сумма больше 2, она составное число.
б) 16^7 оканчивается на 6, 25^5 — на 5, 41^4 — на 1. Последняя цифра значения выражения совпадает с последней цифрой числа 6 + 5 − 1 = 10, то есть равна 0. Число делится на 10 и больше 10 (16^7 = 268 435 456 намного больше 41^4 = 2 825 761), следовательно, оно составное.
а) 15^9 оканчивается цифрой 5 (число, оканчивающееся на 5, в любой натуральной степени оканчивается на 5); 31³ оканчивается цифрой 1. Сумма оканчивается цифрой 6, значит, она чётная и делится на 2. Так как сумма больше 2, она составное число.
б) 16^7 оканчивается на 6, 25^5 — на 5, 41^4 — на 1. Последняя цифра значения выражения совпадает с последней цифрой числа 6 + 5 − 1 = 10, то есть равна 0. Число делится на 10 и больше 10 (16^7 = 268 435 456 намного больше 41^4 = 2 825 761), следовательно, оно составное.
517. Найдите наибольшее двузначное число, равное произведению двух простых чисел.
Перебираем двузначные числа, начиная с наибольшего.
99 = 3² · 11 — три простых множителя, не подходит.
98 = 2 · 7² — не подходит.
97 — простое число, не произведение двух.
96 = 2^5 · 3 — не подходит.
95 = 5 · 19 — произведение двух простых чисел.
Ответ: 95.
99 = 3² · 11 — три простых множителя, не подходит.
98 = 2 · 7² — не подходит.
97 — простое число, не произведение двух.
96 = 2^5 · 3 — не подходит.
95 = 5 · 19 — произведение двух простых чисел.
Ответ: 95.
518. Пусть p — простое число. Укажите наименьшее значение p, при котором значение выражения 2^p − 1 не является простым числом.
Проверяем простые числа по порядку.
p = 2: 2² − 1 = 3 — простое.
p = 3: 2³ − 1 = 7 — простое.
p = 5: 2^5 − 1 = 31 — простое.
p = 7: 2^7 − 1 = 127 — простое.
p = 11: 2^11 − 1 = 2047 = 23 · 89 — составное.
Ответ: p = 11.
p = 2: 2² − 1 = 3 — простое.
p = 3: 2³ − 1 = 7 — простое.
p = 5: 2^5 − 1 = 31 — простое.
p = 7: 2^7 − 1 = 127 — простое.
p = 11: 2^11 − 1 = 2047 = 23 · 89 — составное.
Ответ: p = 11.
519. Найдите все простые числа, на которые делится сумма: а) 2 + 2² + 2³ + 2^4; б) 5 + 5² + 5³ + 5^4.
а) 2 + 4 + 8 + 16 = 30 = 2 · 3 · 5. Простые делители: 2, 3, 5.
б) 5 + 25 + 125 + 625 = 780 = 2² · 3 · 5 · 13. Простые делители: 2, 3, 5, 13.
б) 5 + 25 + 125 + 625 = 780 = 2² · 3 · 5 · 13. Простые делители: 2, 3, 5, 13.
520. Разложите на простые множители число: а) 5082; б) 7605.
а) 5082 = 2 · 2541 = 2 · 3 · 847 = 2 · 3 · 7 · 121 = 2 · 3 · 7 · 11². Ответ: 5082 = 2 · 3 · 7 · 11².
б) 7605 = 5 · 1521 = 5 · 3 · 507 = 5 · 3 · 3 · 169 = 3² · 5 · 13². Ответ: 7605 = 3² · 5 · 13².
б) 7605 = 5 · 1521 = 5 · 3 · 507 = 5 · 3 · 3 · 169 = 3² · 5 · 13². Ответ: 7605 = 3² · 5 · 13².
521. Разложите на простые множители число a, если a = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 · 6 · 7 · 8 · 9 · 10.
Разложим каждый множитель на простые: 4 = 2², 6 = 2 · 3, 8 = 2³, 9 = 3², 10 = 2 · 5.
Показатель двойки: 1 (от 2) + 2 (от 4) + 1 (от 6) + 3 (от 8) + 1 (от 10) = 8.
Показатель тройки: 1 (от 3) + 1 (от 6) + 2 (от 9) = 4.
Показатель пятёрки: 1 (от 5) + 1 (от 10) = 2.
Семёрка входит один раз.
Ответ: a = 2^8 · 3^4 · 5² · 7 (проверка: 256 · 81 · 25 · 7 = 3 628 800).
Показатель двойки: 1 (от 2) + 2 (от 4) + 1 (от 6) + 3 (от 8) + 1 (от 10) = 8.
Показатель тройки: 1 (от 3) + 1 (от 6) + 2 (от 9) = 4.
Показатель пятёрки: 1 (от 5) + 1 (от 10) = 2.
Семёрка входит один раз.
Ответ: a = 2^8 · 3^4 · 5² · 7 (проверка: 256 · 81 · 25 · 7 = 3 628 800).
522. Найдите наибольший общий делитель чисел: а) 765 и 315; б) 792 и 1936.
Разложим числа на простые множители; в НОД берём каждый общий множитель с наименьшим показателем.
а) 765 = 3² · 5 · 17; 315 = 3² · 5 · 7. НОД = 3² · 5 = 45.
б) 792 = 2³ · 3² · 11; 1936 = 2^4 · 11². НОД = 2³ · 11 = 88.
а) 765 = 3² · 5 · 17; 315 = 3² · 5 · 7. НОД = 3² · 5 = 45.
б) 792 = 2³ · 3² · 11; 1936 = 2^4 · 11². НОД = 2³ · 11 = 88.
523. Найдите наименьшее общее кратное чисел: а) 294 и 756; б) 693 и 1617.
Разложим на простые множители; в НОК берём каждый множитель с наибольшим показателем.
а) 294 = 2 · 3 · 7²; 756 = 2² · 3³ · 7. НОК = 2² · 3³ · 7² = 4 · 27 · 49 = 5292.
б) 693 = 3² · 7 · 11; 1617 = 3 · 7² · 11. НОК = 3² · 7² · 11 = 9 · 49 · 11 = 4851.
а) 294 = 2 · 3 · 7²; 756 = 2² · 3³ · 7. НОК = 2² · 3³ · 7² = 4 · 27 · 49 = 5292.
б) 693 = 3² · 7 · 11; 1617 = 3 · 7² · 11. НОК = 3² · 7² · 11 = 9 · 49 · 11 = 4851.
524. В последовательностях записаны в порядке возрастания все натуральные числа, которые не превосходят 200, причём в первой последовательности записаны числа, кратные 6, а во второй — кратные 8: 6, 12, 18, …; 8, 16, 24, … . Сколько в этих последовательностях одинаковых чисел?
Одинаковые числа кратны и 6, и 8, то есть кратны их наименьшему общему кратному. 6 = 2 · 3, 8 = 2³, НОК(6; 8) = 2³ · 3 = 24.
Значит, общие числа: 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192 (следующее, 216, больше 200). Их 200 : 24 = 8 (целая часть).
Ответ: 8 чисел.
Значит, общие числа: 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 192 (следующее, 216, больше 200). Их 200 : 24 = 8 (целая часть).
Ответ: 8 чисел.
525. Какой цифрой оканчивается значение выражения: а) 45^5 − 31^4; б) 37² + 21^6 + 45^4?
Последняя цифра степени определяется последней цифрой основания: числа, оканчивающиеся на 5 или на 1, в любой натуральной степени оканчиваются соответственно на 5 или на 1.
а) 45^5 оканчивается на 5, 31^4 — на 1. Разность оканчивается на 5 − 1 = 4 (45^5 больше 31^4, вычитание возможно без заёма).
б) 37² = 1369 оканчивается на 9; 21^6 — на 1; 45^4 — на 5. Сумма 9 + 1 + 5 = 15, последняя цифра 5.
Ответ: а) 4; б) 5.
а) 45^5 оканчивается на 5, 31^4 — на 1. Разность оканчивается на 5 − 1 = 4 (45^5 больше 31^4, вычитание возможно без заёма).
б) 37² = 1369 оканчивается на 9; 21^6 — на 1; 45^4 — на 5. Сумма 9 + 1 + 5 = 15, последняя цифра 5.
Ответ: а) 4; б) 5.