Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 15 № 9322
i

Обо­зна­чим через ДЕЛ(n, m) утвер­жде­ние «на­ту­раль­ное число n де­лит­ся без остат­ка на на­ту­раль­ное число m». Для ка­ко­го наи­мень­ше­го 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 К. Ю. По­ля­ко­ва

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При­ведём ре­ше­ние К. Ю. По­ля­ко­ва.

Введём обо­зна­че­ния A = ДЕЛ(x, А), P = ДЕЛ(x, 21) и Q = ДЕЛ(x, 35)

Введём мно­же­ства:

A  — мно­же­ство на­ту­раль­ных чисел, для ко­то­рых вы­пол­ня­ет­ся усло­вие A

P  — мно­же­ство на­ту­раль­ных чисел, для ко­то­рых вы­пол­ня­ет­ся усло­вие P

Q  — мно­же­ство на­ту­раль­ных чисел, для ко­то­рых вы­пол­ня­ет­ся усло­вие Q

Ис­тин­ным для всех X долж­но быть вы­ра­же­ние A \to левая круг­лая скоб­ка \overlineP плюс Q пра­вая круг­лая скоб­ка . Упро­стим это вы­ра­же­ние, рас­крыв им­пли­ка­цию по пра­ви­лу A \to B = \overlineA плюс B:

A \to левая круг­лая скоб­ка \overlineP плюс Q пра­вая круг­лая скоб­ка = \overlineA плюс \overlineP плюс Q.

Из этой фор­му­лы видно, что \overlineA может быть равно 0 (и со­от­вет­ствен­но, A может быть равно толь­ко там, где \overlineP плюс Q =1; таким об­ра­зом, наи­боль­шее воз­мож­ное мно­же­ство A опре­де­ля­ет­ся как A_max=\overlineP плюс Q  — мно­же­ство всех чисел, ко­то­рые де­лят­ся на 35 плюс мно­же­ство чисел, ко­то­рые не де­лят­ся на 21. За­ме­тим, что в точ­но­сти такое мно­же­ство Amax нель­зя по­лу­чить с по­мо­щью функ­ции ДЕЛ ни­ка­ким вы­бо­ром A. Итак, нам нужно мно­же­ством A пе­ре­крыть все числа, ко­то­рые де­лят­ся на 35, это можно сде­лать, на­при­мер, вы­брав в ка­че­стве A любой де­ли­тель числа 35 = 5 · 7 в то же время нам нель­зя пе­ре­кры­вать числа, ко­то­рые не де­лят­ся на 35, но де­лят­ся на 21 = 3 · 7 (в этих точ­ках \overlineP плюс Q = 0, и если будет A = 1, то \overlineA плюс \overlineP плюс Q = 0. Пред­по­ло­жим, что мы вы­бра­ли не­ко­то­рое зна­че­ние A; тогда вы­ра­же­ние \overlineA ложно в точ­ках A · k, где k  — на­ту­раль­ное число, если число A · k де­лит­ся на 21, то есть A · k  =  21 · m при не­ко­то­ром на­ту­раль­ном числе m, то такое число долж­но (для вы­пол­не­ния усло­вия \overlineA плюс \overlineP плюс Q =1) де­лить­ся на 35. Рас­кла­ды­ва­ем 21 на про­стые со­мно­жи­те­ли: 21  =  3 · 7; для того, чтобы число A · k  =  3 · 7 · m де­ли­лось на 35, в пра­вой части нужно до­ба­вить со­мно­жи­тель 5, это и есть ис­ко­мое ми­ни­маль­ное зна­че­ние A (во­об­ще го­во­ря, А может быть любым чис­лом, крат­ным 5)

Ответ: 5.

 

При­ведём вто­рой спо­соб ре­ше­ния:

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

За­пи­шем фор­му­лу из усло­вия в наших обо­зна­че­ни­ях A \to левая круг­лая скоб­ка \overlineD_21 плюс D_35 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1. Рас­кро­ем им­пли­ка­цию по пра­ви­лу A \to B = \overlineA плюс B:

A \to левая круг­лая скоб­ка \overlineD_21 плюс D_35 пра­вая круг­лая скоб­ка = \overlineA плюс \overlineD_21 плюс D_35

Чтобы фор­му­ла была тож­де­ствен­но ис­тин­ной не­об­хо­ди­мо, чтобы \overlineA = 1 (т. е. А = 0), когда \overlineD_21 плюс D_35 = 0. Тогда наи­боль­шее мно­же­ство А опре­де­ля­ет­ся как A_max=\overlineD_21 плюс D_35 Мно­же­ство Amax, точно со­от­вет­ству­ю­щее вы­ра­же­нию с по­мо­щью функ­ции ДЕЛ по­лу­чить не­воз­мож­но. Оче­вид­но, что Аmin = D35, т. е. 35  — наи­боль­шее из чисел, со­от­вет­ству­ю­щих усло­вию за­да­чи. Мень­шим может быть де­ли­тель 35, не яв­ля­ю­щий­ся де­ли­те­лем 21. Чтобы де­ли­тель 35 был ре­ше­ни­ем не­об­хо­ди­мо, чтобы ни для од­но­го из чисел, крат­ных ему не вы­пол­ни­лось усло­вие:

\overlineA_max = D_21 умно­жить на \overlineD_35 = 1.

Раз­ло­жим 35 и 21 на про­стые мно­жи­те­ли: 35 = 5 · 7, 21 = 3 · 7. 7  — общий де­ли­тель, не может быть ре­ше­ни­ем.

Про­ве­рим 5. Вы­чис­лим «опас­ное» число, при­над­ле­жа­щее мно­же­ству D_5 умно­жить на D_21, это 5 · 21 = 105, но 105 : 35 = 3 (оста­ток 0), т. е. 105 ∈ D35 и для него D_21 умно­жить на \overlineD_35 = 0, зна­чит, 5 со­от­вет­ству­ет усло­вию за­да­чи.

Ответ: 5.

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние на языке Python.

for a in range(1, 100):

k = 0

for x in range(1, 1000):

if (x % a == 0) <= ((x % 21 != 0) + (x % 35 == 0)):

k += 1

if k == 999:

print(a)

break


Аналоги к заданию № 8106: 9320 9321 9322 ... Все

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.1 Вы­ска­зы­ва­ния, ло­ги­че­ские опе­ра­ции, кван­то­ры, ис­тин­ность вы­ска­зы­ва­ния