Условие
На какое наименьшее натуральное число нужно умножить число , чтобы получилось некоторое натуральное число в натуральной степени, отличной от ?
О задаче · 9 класс
Разложи на простые множители. Что должно произойти с показателями, чтобы получился квадрат? А куб? В модели подбирай множитель и смотри на столбики простых множителей. Ниже можно сверить ответ — наименьший множитель.
Записать идеюЕсть запись
Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.
Черновик не сохраняется: текст только в этой вкладке.
Черновик изменён в другой вкладке. Твой текущий текст пока сохранён здесь, автоматическая запись остановлена.
Исследуй задачу
Самостоятельное исследованиеСтолбики простых множителей
Пробуй свои варианты. Разбор останется закрытым.
Исследуй задачу
Столбики простых множителей
Какой наименьший множитель делает все столбики кратными одному числу?
Если модель не открылась (выключен JavaScript или страница загрузилась не полностью), условие, подсказки и разбор доступны и без неё.
Подсказка для решения без модели
Если модель не открылась, попробуй так. Разложи 1188 на простые множители и запиши показатели. Какие показатели получатся после умножения на 3, на 11, на 33, на 2·11²? Когда все они делятся на одно и то же число больше 1?
Подсказка 1
. Число является -й степенью натурального числа ровно тогда, когда в его разложении на простые множители все показатели делятся на .
Подсказка 2
Для квадрата показатели надо сделать чётными, для куба — кратными трём. Сравни, сколько придётся домножить в каждом случае. Почему четвёртая и большие степени заведомо хуже?
Разобрать решение по шагам
Разложим A на простые множители
, то есть
Если , то разложение получается из разложения умножением всех показателей на . Поэтому в каждый простой множитель входит в степени, кратной , — и наоборот, если все показатели делятся на , число является -й степенью.
Чего не хватает до квадрата и до куба
Умножение на только увеличивает показатели. Каждый показатель надо поднять до ближайшего числа, кратного , — меньше домножить нельзя.
Квадрат (): показатели превращаются в . Нужно добавить одну тройку и одну единицу к показателю : . Действительно, .
Куб (): показатели , нужно .
Большие степени не выгоднее
При показатель числа надо поднять с хотя бы до , то есть делится на , — это гораздо больше .
Значит, наименьший множитель — : при нём получается квадрат, а любой подходящий множитель для квадрата делится на , для куба — на , для больших степеней — на .
Проверка
, . Перебор всех множителей от до показывает, что ни одно из чисел не является точной степенью (тест модели проверяет это для всех четырёх версий). В других официальных версиях: — нужно (квадрат ); — (); — (). Везде выгоднее всего квадрат.
.
Ответ
.
Главная идея
Число — k-я степень, когда все показатели в его разложении на простые делятся на k; каждый показатель поднимаем до ближайшего кратного k и сравниваем k = 2, 3 и большие.
«Умножить, чтобы получилась степень» — сразу разложение на простые множители и делимость показателей.
Где легко ошибиться
Рассмотреть только квадрат или только куб; забыть, что показатель можно только увеличить; искать степень самого множителя вместо степени произведения.
Источник и авторство
Олимпиада «Физтех» · математика · 9 класс · 2024/25 · отборочный этап, первый тур (1 попытка). Задача 1, версия с ID 3532 — первая в официальном файле; другие версии этого номера (ID 3537, 3536, 3535) можно выбрать в модели.
Официальные условия (PDF организатора, стр. 1) ↗ · Ответы и решения организатора ↗ · Архив заданий олимпиады ↗
Условие — из официального файла организатора. Подсказки, решение и модель — Popov Academy. Авторское решение записано до знакомства с решениями организатора; затем ответ совпадает с ответом организатора («Решения М9 1 попытка 2024», стр. 1 ↗: ID 3532: 33; ID 3537: 26; ID 3536: 22; ID 3535: 21.). Сверены все четыре официальные версии этого номера.
Тема, знания и приёмы
Делимость и простые множители · Нужна школьная база
- Разложение числа на простые множители
- Показатели степени при возведении в степень
Приёмы решения: Разложение на множители · Разбор случаев