Sei N die kleinste ganze Zahl mit 378 Teilern. Wenn N = 2 ^ a xx 3 ^ b xx 5 ^ c xx 7 ^ d, wie lautet der Wert von {a, b, c, d} in NN?

Sei N die kleinste ganze Zahl mit 378 Teilern. Wenn N = 2 ^ a xx 3 ^ b xx 5 ^ c xx 7 ^ d, wie lautet der Wert von {a, b, c, d} in NN?
Anonim

Antworten:

# (a, b, c, d) = (6, 5, 2, 2) #

#N = 2 ^ 6xx3 ^ 5xx5 ^ 2xx7 ^ 2 = 19.051.200 #

Erläuterung:

Eine Nummer gegeben # n # mit Primfaktorisierung #n = p_1 ^ (alpha_1) p_2 ^ (alpha_2) … p_k ^ (alpha_k) #, jeder Teiler von # n # ist von der Form # p_1 ^ (beta_1) p_2 ^ (beta_2) … p_k ^ (beta_k) # woher #beta_i in {0, 1, …, alpha_i} #. Da gibt es # alpha_i + 1 # Wahlmöglichkeiten für jeden # beta_i #die Anzahl der Teiler von # n # ist gegeben durch

# (alpha_1 + 1) (alpha_2 + 1) … (alpha_k + 1) = prod_ (i = 1) ^ k (alpha_i + 1) #

Wie # N = 2 ^ axx3 ^ bxx5 ^ cxx7 ^ d #die Anzahl der Teiler von # N # ist gegeben durch # (a + 1) (b + 1) (c + 1) (d + 1) = 378 #. Deshalb ist es unser Ziel zu finden #(A B C D)# so dass das obige Produkt hält und # 2 ^ axx3 ^ bxx5 ^ cxx7 ^ d # ist minimal. Da wir minimieren, werden wir von diesem Punkt an davon ausgehen #a> = b> = c> = d # (Wenn dies nicht der Fall wäre, könnten wir Exponenten austauschen, um bei gleicher Anzahl von Teilern ein geringeres Ergebnis zu erhalten).

Bemerken, dass # 378 = 2xx3 ^ 3xx7 #können wir die möglichen Fälle berücksichtigen, in denen #378# wird als Produkt von vier ganzen Zahlen geschrieben # k_1, k_2, k_3, k_4 #. Wir können diese untersuchen, um zu sehen, für welches das geringste Ergebnis erzielt wird # N #.

Format: # (k_1, k_2, k_3, k_4) => (a, b, c, d) => 2 ^ axx3 ^ bxx5 ^ cxx7 ^ d #

# (2, 3, 3 ^ 2, 7) => (8, 6, 2, 1) => ~ 3,3xx10 ^ 7 #

# (2, 3, 3, 3 * 7) => (20, 2, 2, 1) => ~ 1,7xx10 ^ 9 #

#Farbe (rot) ((3, 3, 2 * 3, 7) => (6, 5, 2, 2) => ~ 1.9xx10 ^ 7) #

# (3, 3, 3, 2 * 7) => (13, 2, 2, 2) => ~ 9.0xx10 ^ 7 #

# (1, 3, 2 * 3 ^ 2, 7) => (17, 6, 2, 0) => ~ 2,4xx10 ^ 9 #

Wir können hier aufhören, da es in jedem weiteren Fall einige Fälle geben wird #k_i> = 27 #geben # 2 ^ a> = 2 ^ 26 ~~ 6.7xx10 ^ 7 #, das ist schon größer als unser bester Fall.

Durch die obige Arbeit dann die #(A B C D)# was ein Minimum erzeugt # N # mit #378# Teiler ist # (a, b, c, d) = (6, 5, 2, 2) #geben #N = 2 ^ 6xx3 ^ 5xx5 ^ 2xx7 ^ 2 = 19.051.200 #