Назад
Задача

Обозначим через d(N) число делителей N (числа 1 и N также считаются делителями). Найти все такие N, что число  P =   – простое.

Решение

  Пусть    – разложение N на простые множители. Без ограничения общности можно считать, что  P = p1.  Тогда

d(N) = (k1 + 1)(k2 + 1)...(ks + 1)  и     Нетрудно проверить, что

  если  p > 3,  k ≥ 2,  то   > p,  а если  p = 3,  k = 2,  то   = p;

  если  p = 3,  k > 2,  то   > p;

  если p ≥ 2,  то   ≥ 1,  причём если  p > 2  или  k > 1,  то неравенство строгое;

  если p = 2,  k ≥ 4,  то   > p.

  Рассмотрим два варианта.

  1) N делится на   , то есть  k1 ≥ 2.  В силу приведённых неравенств     не больше p1 только при  p1 = 3,  k1 = 2  или  p1 = 2,  k1 = 2 или 3.

  В первом случае в произведении уже есть сомножитель, равный p1, значит, все остальные сомножители равны единице. Следовательно, либо  N = 9,  либо  N = 2·9 = 18.

  Во втором случае, если  k1 = 3,  то   = 2,  а значит,  N = 8.  Если  k1 = 2,  то   = 4/3.  В знаменателе появилась тройка. Следовательно,  N кратно 3. Число  N = 3·2²  подходит, и поскольку   > 1,5  при  k > 1,  то в большей степени тройка в разложение N входить не может.

  Итак, в этом варианте подходят только числа  N = 8, 9, 12 и 18.

  2)   k1 = 1.  Тогда первый множитель равен  p1/2. Следовательно, произведение остальных множителей равно 2. Если число N имеет простой делитель, не меньший 5, то соответствующий ему множитель больше 2, что невозможно. Следовательно,  N = p·2s³r  и при этом  r ≤ 1  (иначе   > 2)  и  s ≤ 3  (иначе   > 2).  Перебрав все эти варианты, получаем, что подходят числа  N = 24, 8p, 12p, 18p.

Ответ

8, 9, 12, 18, 24, 8p, 12p, 18p, где p – произвольное простое число, большее 3.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет