29. Если наибольший общий делитель (НОД) чисел a, b, c, d равен 77 и наименьшее общее кратное (НОК) этих же чисел равно n, то сколько существует упорядоченных четверок (a, b, c, d), которые удовлетворяют этим равенствам, если их количество точно равно 77000? Каково наименьшее возможное значение n? A) 13 860 B) 20 790 C) 21 560 D) 27 720 E) 41 580
Математика 11 класс НОД и НОК математика 11 класс наибольший общий делитель наименьшее общее кратное упорядоченные четверки задачи на НОД и НОК решение задач по математике Новый
Для начала, давайте вспомним, что наибольший общий делитель (НОД) и наименьшее общее кратное (НОК) связаны между собой следующим уравнением:
НОК(a, b, c, d) * НОД(a, b, c, d) = a * b * c * d
В нашем случае НОД(a, b, c, d) = 77. Обозначим НОК(a, b, c, d) как n. Тогда:
n * 77 = a * b * c * d
Следовательно, a * b * c * d = 77n.
Теперь, чтобы найти количество упорядоченных четверок (a, b, c, d), которые имеют НОД равный 77, мы можем представить числа a, b, c и d в виде:
где x1, x2, x3 и x4 - такие числа, что НОД(x1, x2, x3, x4) = 1. Это означает, что x1, x2, x3 и x4 должны быть взаимно простыми.
Таким образом, у нас есть:
a * b * c * d = 77^4 * (x1 * x2 * x3 * x4)
Теперь подставим это в уравнение:
77n = 77^4 * (x1 * x2 * x3 * x4)
Это упрощается до:
n = 77^3 * (x1 * x2 * x3 * x4) / 77 = 77^3 * (x1 * x2 * x3 * x4) / 77
Теперь, чтобы найти количество упорядоченных четверок (x1, x2, x3, x4), мы можем воспользоваться формулой:
Количество упорядоченных четверок (x1, x2, x3, x4) = 77000
Теперь давайте определим, сколько различных наборов (x1, x2, x3, x4) может быть, учитывая, что они взаимно простые. Для этого мы можем воспользоваться формулой для количества взаимно простых чисел:
Количество взаимно простых чисел = 2^k
где k – количество различных простых делителей числа n.
Теперь нам нужно найти минимальное значение n. Мы знаем, что n = 77^3 * m, где m - произведение x1 * x2 * x3 * x4. Для минимизации n мы должны минимизировать m, при этом сохраняя количество упорядоченных четверок равным 77000.
Теперь найдем простые делители числа 77. Это 7 и 11. У нас есть 2 простых делителя. Мы знаем, что:
2^k = 77000
Принимая логарифм по основанию 2, получаем:
k = log2(77000) ≈ 16
Итак, k = 16, что означает, что у нас должно быть 16 различных простых делителей. Это будет означать, что m должно быть произведением 16 различных простых чисел, а значит:
n = 77^3 * p1 * p2 * ... * p16
Теперь, чтобы минимизировать n, мы можем взять 16 наименьших простых чисел. Наименьшие простые числа: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53.
Теперь нам нужно найти значение n для различных вариантов. Мы можем подставить значения и найти минимальное n:
Итак, мы можем оценить n для различных вариантов, и получаем:
Из всех предложенных вариантов, наименьшее значение n, которое соответствует условиям, будет:
Ответ: 13 860