Егорка задумал четное натуральное число N, и умножил сумму всех его нечетных делителей **...

+664 голосов
5.1m просмотров

Егорка задумал четное натуральное число N, и умножил сумму всех его нечетных делителей на сумму всех его четных делителей и прибавил 1. Получился точный квадрат. Докажите, что Егорка ошибся.


Математика (170 баллов) | 5.1m просмотров
Дан 1 ответ
+114 голосов
Правильный ответ

Пусть N имеет натуральные делители 1,\ a_1,\ a_2,\ \ldots,\ a_k, и их сумма равна A. Пусть, кроме того, N=2^p\cdot M, где N - нечетное число.

Четные делители числа N имеют вид

2,\ 2a_1,2a_2,\ \ldots, 2a_k;\ 2^2,\ 2^2a_1,\ \ldots,\ 2^2a_k;\ldots;\ 2^p,\ 2^pa_1,\ \ldots,\ 2^pa_k.

Складывая четные делители группами в соответствие с тем, сколько множителей вида 2 в них есть, а потом складывая эти группы, получим

2(1+a_1+\ldots+a_k)+2^2(1+a_1+\ldots+a_k)+\ldots + 2^p(1+a_1+\ldots +a_k)=

=2A+2^2A+\ldots 2^pA=2A\frac{2^p-1}{2-1}=2A(2^p-1).

Требуется проверить, может ли

A\cdot2A(2^p-1)+1=2A^2(2^p-1)+1

быть полным квадратом, то есть равняться B².

Конечно, такого быть не может, так как если перенести 1 направо, мы получили бы

2a^2(2^p-1)=B^2-1=(B-1)(B+1).

Выражение, стоящее слева, делится на 2, но не делится на 4, выражение же, стоящее справа, или является нечетным (если B четное), или же делится не только на 4, а даже на 8 (хотя нам это и не нужно) -- ведь из двух последовательных четных чисел одно обязательно делится на 4.

(64.0k баллов)