Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д19 C7 № 656548
i

Мно­же­ство, со­сто­я­щее из 20 пер­вых на­ту­раль­ных чисел, раз­би­ва­ют про­из­воль­ным об­ра­зом на два под­мно­же­ства по 10 чисел в каж­дом. Про­из­ве­де­ния всех чисел в этих под­мно­же­ствах обо­зна­чим через M и N.

а)  Может ли быть M = N?

б)  Какие наи­боль­шее и наи­мень­шее целые зна­че­ния может иметь част­ное  дробь: чис­ли­тель: M, зна­ме­на­тель: N конец дроби ?

в)  Сколь­ко всего раз­лич­ных целых зна­че­ний может иметь част­ное  дробь: чис­ли­тель: M, зна­ме­на­тель: N конец дроби ?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Оче­вид­но, что число 19 вой­дет толь­ко в одно из под­мно­жеств, по­это­му одно из чисел M и N будет крат­но 19, а вто­рое не будет. Зна­чит, они не равны.

б, в)  За­ме­тим, что

M умно­жить на N = 20! = 1 умно­жить на 2 умно­жить на 3 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \ldots умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на 2 умно­жить на 5 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 18 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни 8 умно­жить на 5 в сте­пе­ни 4 умно­жить на 7 в квад­ра­те умно­жить на 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19.

В раз­ло­же­ние M каж­дое про­стое долж­но вхо­дить не в мень­шей сте­пе­ни, чем в раз­ло­же­ние N Сле­до­ва­тель­но, числа 11, 13, 17, 19 точно вхо­дят в M, а еще в него вхо­дят 6 чисел, про­из­ве­де­ние ко­то­рых крат­но 2 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 3 в сте­пе­ни 4 умно­жить на 5 в квад­ра­те умно­жить на 7, то есть два числа, крат­ных 5, и еще одно, крат­ное 7 (чисел крат­ных од­но­вре­мен­но 5 и 7 или крат­ных 52 у нас нет). В эти числа могут вхо­дить еще мак­си­мум 2 плюс 1 плюс 1 = 4 мно­жи­те­ля, рав­ных 2 или 3 (если это числа 20,  дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби и 14). По­это­му осталь­ные ми­ни­мум 9 плюс 4 минус 4 = 9 таких мно­жи­те­лей бе­рут­ся из осталь­ных трех чисел.

Если еще хоть одно из чисел крат­но 5 или 7, то оно дает мак­си­мум один лиш­ний такой мно­жи­тель, и на долю осталь­ных двух чисел их оста­ет­ся 8. Но среди этих чисел есть лишь один, со­дер­жа­щий че­ты­ре мно­жи­те­ля  левая круг­лая скоб­ка 16 = 2 в сте­пе­ни 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , и ни од­но­го, со­дер­жа­ще­го боль­ше мно­жи­те­лей. Зна­чит, такое не­воз­мож­но.

Итак, остав­ши­е­ся три числа долж­ны дать ми­ни­мум 9 таких мно­жи­те­лей. Есть одно число с че­тырь­мя мно­жи­те­ля­ми и три числа (8, 12, 18)  — с тремя. Тогда этих мно­жи­те­лей в чис­ли­те­ле будет не более 4 плюс 3 плюс 3 = 10. Таким об­ра­зом, чис­ли­тель будет со­дер­жать мно­жи­те­ли 11, 13, 17, 19 (оста­нут­ся), 5 в квад­ра­те умно­жить на 7 (со­кра­тят­ся со зна­ме­на­те­лем), и то ли 13 то ли 14 мно­жи­те­лей, рав­ных 2 и 3.

Если мно­жи­те­лей 13, то они со­кра­тят­ся пол­но­стью, а если их 14, то после со­кра­ще­ния в чис­ли­те­ле оста­нет­ся либо 22, либо 32. Зна­чит, част­ное тео­ре­ти­че­ски может быть равно

11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19,

 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 2 в квад­ра­те ,

11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 3 в квад­ра­те .

До­ка­жем, что ва­ри­ант с 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 3 в квад­ра­те не­воз­мо­жен. В самом деле, для этого в чис­ли­те­ле нужно на­брать 5 мно­жи­те­лей 3. Среди чисел, крат­ных 5 или 7, такой мно­жи­тель мак­си­мум один (если взять 15). Зна­чит, среди осталь­ных трех чисел этих мно­жи­те­лей нужно ми­ни­мум 4. При общем ко­ли­че­стве мно­жи­те­лей 2 и 3 среди этих чисел не мень­ше 10. По­это­му обя­за­тель­но нужно взять число 16 и два числа из на­бо­ра 8, 12, 18. Но среди них не по­лу­ча­ет­ся вы­брать че­ты­ре мно­жи­те­ля 3. Оста­лось при­ве­сти при­ме­ры для по­след­них двух ва­ри­ан­тов.

Для пер­во­го ва­ри­ан­та:

 дробь: чис­ли­тель: 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 20 умно­жить на 15 умно­жить на 14 умно­жить на 18 умно­жить на 12 умно­жить на 8, зна­ме­на­тель: 5 умно­жить на 10 умно­жить на 7 умно­жить на 1 умно­жить на 2 умно­жить на 3 умно­жить на 4 умно­жить на 6 умно­жить на 9 умно­жить на 16 конец дроби = 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 = 46 189.

Для вто­ро­го ва­ри­ан­та:

 дробь: чис­ли­тель: 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 20 умно­жить на 15 умно­жить на 14 умно­жить на 18 умно­жить на 12 умно­жить на 16, зна­ме­на­тель: 5 умно­жить на 10 умно­жить на 7 умно­жить на 1 умно­жить на 2 умно­жить на 3 умно­жить на 4 умно­жить на 6 умно­жить на 9 умно­жить на 8 конец дроби = 11 умно­жить на 13 умно­жить на 17 умно­жить на 19 умно­жить на 2 в квад­ра­те = 184 756.

 

Ответ: а)  нет; б)  46 189 и 184 756; в)  2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 460