Math Problem Statement

Натуральные числа a и b не делятся друг на друга и НОК (a,b) имеет ровно 77 натуральных делителей. Какое наибольшее число натуральных делителей может иметь число a?

Solution

Давайте решим задачу.

Дано:

  • aa и bb — натуральные числа, которые не делятся друг на друга (gcd(a,b)=1\gcd(a, b) = 1).
  • Наименьшее общее кратное (НОК(a,b)\text{НОК}(a, b)) имеет ровно 77 натуральных делителей.

Нужно найти максимальное возможное количество делителей числа aa.

Разбор

Количество делителей числа связано с его разложением на простые множители. Пусть: a=p1e1p2e2pkek,b=q1f1q2f2qmfm,a = p_1^{e_1} p_2^{e_2} \dots p_k^{e_k}, \quad b = q_1^{f_1} q_2^{f_2} \dots q_m^{f_m}, где pip_i и qjq_j — различные простые числа.

Для числа НОК(a,b)\text{НОК}(a, b) выполняется: НОК(a,b)=p1e1pkekq1f1qmfm.\text{НОК}(a, b) = p_1^{e_1} \dots p_k^{e_k} \cdot q_1^{f_1} \dots q_m^{f_m}.

Количество делителей числа вычисляется по формуле: d(n)=(e1+1)(e2+1)(ek+1).d(n) = (e_1 + 1)(e_2 + 1)\dots(e_k + 1).

Поскольку gcd(a,b)=1\gcd(a, b) = 1, множества простых чисел {p1,p2,}\{p_1, p_2, \dots\} и {q1,q2,}\{q_1, q_2, \dots\} не пересекаются. Для НОК(a,b)\text{НОК}(a, b) выполняется: d(НОК(a,b))=d(a)d(b).d(\text{НОК}(a, b)) = d(a) \cdot d(b).

Из условия: d(НОК(a,b))=77d(\text{НОК}(a, b)) = 77.


Факторизация 77

Разложим 77 на множители: 77=711.77 = 7 \cdot 11.

Это означает, что возможны такие сочетания:

  • d(a)=7d(a) = 7, d(b)=11d(b) = 11,
  • d(a)=11d(a) = 11, d(b)=7d(b) = 7.

Нужно найти максимальное значение d(a)d(a). Очевидно, d(a)=11d(a) = 11.


Интерпретация d(a)=11d(a) = 11

Если число aa имеет 11 делителей, то его структура может быть:

  1. a=p10a = p^{10} (10+1=1110 + 1 = 11),
  2. a=p14p21a = p_1^4 \cdot p_2^1 ((4+1)(1+1)=52=10(4 + 1)(1 + 1) = 5 \cdot 2 = 10).

Первый вариант максимизирует aa, так как число степеней у одного простого числа больше.


Ответ

Наибольшее количество делителей числа aa равно 11.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Number Theory
Least Common Multiple (LCM)
Divisors
Prime Factorization

Formulas

LCM formula: lcm(a, b) = (a * b) / gcd(a, b)
Number of divisors formula: d(n) = (e1 + 1)(e2 + 1)...(ek + 1)

Theorems

Properties of GCD and LCM
Divisors of a Number

Suitable Grade Level

Grades 10-12