Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m». Для какого наибольшего натурального числа А формула
¬ДЕЛ(x, А) → (¬ДЕЛ(x, 21) ∧¬ ДЕЛ(x, 35))
тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной x)?
(Задание М. В. Кузнецовой)
Введём обозначения: A = ДЕЛ(x, А), D21 = ДЕЛ(x, 21), D35 = ДЕЛ(x, 35) и DN = ДЕЛ(x, N).
Введём множества:
A — множество натуральных чисел, для которых выполняется условие A,
D21 — множество натуральных чисел, для которых выполняется условие D21,
D35 — множество натуральных чисел, для которых выполняется условие D35,
…
Тогда исходное выражение
¬ДЕЛ(x, А) → (¬ДЕЛ(x, 21) ∧¬ ДЕЛ(x, 35))
принимает вид откуда в силу правила
получаем:
Заметим, что второе слагаемое принимает значение 0 для чисел кратных 21 или 35, то есть для чисел вида 21k и 35n, где k и n натуральные. Чтобы логическая сумма была тождественно истинной, для чисел указанного вида первое слагаемое должно обращаться в 1. Следовательно, число А должно быть таким, чтобы любое из чисел 21k и 35n делилось на него нацело. Общие делители чисел 21k и 35n, не зависящие от k и n, — суть числа 1 и 7. Наибольшее из них равно 7.
Ответ: 7.
Примечание.
Если бы требовалось определить наименьшее натуральное А, обеспечивающее истинность исходного выражения для всех чисел Х, можно было бы начать анализ с наименьшего натурального числа — с числа 1, и убедиться, что оно и является искомым: посылка импликации для числа 1 ложна, а значит, сама импликация истинна.
Приведём другое решение на языке Python.
for a in range(100, 0, -1):
k = 0
for x in range(1, 1000):
if (x % a != 0) <= ((x % 21 != 0) and (x % 35 != 0)):
k += 1
if k == 999:
print(a)
break


Обозначим функцию как D%аргумент_m% и упростим эквивалентными выражениями
!DA -> (!D21&&!D35) ==
!DA -> !(D21||D35) == // Закон де Моргана
(D21||D35) -> DA == // Закон контрапозиции
!(D21||D35) || DA // Свойство импликации
Из последнего следует, что DA должно быть истинно, когда натуральное число x делится на 21 или 35, чтобы получить тождество. Значит, А должно делить x нацело, если оно делится на 21 или 35 нацело. Максимальное такое число это НОД 21 и 35, то есть 7.