Số tự nhiên n có 54 ước. Chứng minh rằng tích các ước của n bằng n27
Quảng cáo
2 câu trả lời 272
Để chứng minh rằng tích các ước của một số tự nhiên \( n \) bằng \( n^{27} \) khi \( n \) có 54 ước, ta bắt đầu bằng cách phân tích cấu trúc của \( n \) và các ước của nó.
1. **Phân tích cấu trúc của \( n \):**
Giả sử \( n \) có dạng:
\[
n = p_1^{e_1} p_2^{e_2} \ldots p_k^{e_k}
\]
trong đó \( p_1, p_2, \ldots, p_k \) là các số nguyên tố khác nhau và \( e_1, e_2, \ldots, e_k \) là các số nguyên dương.
Số ước của \( n \) được tính bằng:
\[
(e_1 + 1)(e_2 + 1) \ldots (e_k + 1)
\]
Theo đề bài, \( n \) có 54 ước, do đó ta có:
\[
(e_1 + 1)(e_2 + 1) \ldots (e_k + 1) = 54
\]
2. **Phân tích các trường hợp khả dĩ cho các ước:**
Ta phân tích số 54:
\[
54 = 2 \times 3^3 = 6 \times 9 = 9 \times 6 = 18 \times 3
\]
Một số phân tích có thể như:
- \( (e_1 + 1)(e_2 + 1) = 54 \): \( e_1 = 53 \)
- \( (e_1 + 1)(e_2 + 1) = 9 \times 6 \): \( e_1 = 8, e_2 = 5 \)
- \( (e_1 + 1)(e_2 + 1)(e_3 + 1) = 6 \times 3 \times 3 \): \( e_1 = 5, e_2 = 2, e_3 = 2 \)
- ...
3. **Chứng minh tích các ước bằng \( n^{27} \):**
Tổng quát, giả sử \( n \) có \( k \) ước là \( d_1, d_2, \ldots, d_{54} \). Theo tính chất của các ước:
\[
d_1 \times d_2 \times \ldots \times d_{54} = n^{t/2}
\]
trong đó \( t \) là số ước của \( n \). Vì \( t = 54 \), ta có:
\[
d_1 \times d_2 \times \ldots \times d_{54} = n^{54/2} = n^{27}
\]
Để hiểu rõ, ta chú ý rằng mỗi ước \( d_i \) sẽ có một ước \( d_j \) sao cho \( d_i \cdot d_j = n \). Do đó, tích của tất cả các ước sẽ là:
\[
(d_1 \cdot d_{54}) \times (d_2 \cdot d_{53}) \times \ldots \times (d_{27} \cdot d_{28}) = n \times n \times \ldots \times n = n^{27}
\]
Bởi vì có tổng cộng 27 cặp nhân \( d_i \cdot d_j = n \).
Như vậy, chúng ta đã chứng minh được rằng tích của các ước của \( n \) bằng \( n^{27} \) khi \( n \) có 54 ước.
`p_1^{\frac{\alpha_1(\alpha_1+1)}{2}} * p_2^{\frac{\alpha_2(\alpha_2+1)}{2}} * ... * p_n^{\frac{\alpha_n(\alpha_n+1)}{2}} = (p_1^{\alpha_1} * p_2^{\alpha_2} * ... * p_n^{\alpha_n})^{\frac{(\alpha_1+1)}{2} * \frac{(\alpha_2+1)}{2} * ... * \frac{(\alpha_n+1)}{2}} = n^{\frac{(\alpha_1+1)}{2} * \frac{(\alpha_2+1)}{2} * ... * \frac{(\alpha_n+1)}{2}}`
Chứng minh bài toán:
Vì $n$ có 54 ước, nên tích của $(\alpha_1+1)(\alpha_2+1)...(\alpha_n+1)$ bằng $54 * 2 = 108$.
Ta cần chứng minh $\frac{(\alpha_1+1)}{2} × \frac{(\alpha_2+1)}{2} × ... × \frac{(\alpha_n+1)}{2} = 27$.
Nhận thấy $108 = 2^2 * 3^3$. Để tích $(\alpha_1+1)(\alpha_2+1)...(\alpha_n+1)$ bằng 108, mỗi thừa số $(\alpha_i+1)$ phải là ước của 108.
Do đó, các giá trị khả dĩ của $(\alpha_i+1)$ là 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 27, 36, 54, 108.
Dễ dàng nhận thấy để tích bằng 108 và tích các số $\frac{(\alpha_i+1)}{2}$ bằng 27, ta có thể chọn $(\alpha_1+1) = 4$ và $(\alpha_2+1) = 27$, hoặc $(\alpha_1+1) = 27$ và $(\alpha_2+1) = 4$, và $\alpha_i = 0$ với mọi $i > 2$.
Vậy, ta có:
$\frac{(\alpha_1+1)}{2} × \frac{(\alpha_2+1)}{2} × ... × \frac{(\alpha_n+1)}{2} = 2 × 13.5 = 27$
Kết luận: Tích các ước của $n$ bằng $n^{27}$.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
Điền vào chỗ trống trong bảng thanh toán sau:
Số thứ tự Loại hàng Số lượng (quyển) Giá đơn vị (đồng) Tổng số tiền (đồng) 1 Vở loại 1 35 2000 ... 2 Vở loại 2 42 1500 ... 3 Vở loại 3 38 1200 ... Cộng: ... 170202 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
78790 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
63239 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39549 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
35527 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32400



