Feladat: F.2067 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Knébel István 
Füzet: 1977/április, 157 - 158. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Osztók száma, Prímtényezős felbontás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1976/december: F.2067

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Jelöljük a keresett számot N-nel (N negatív is lehet). N prímtényezői azok és csak azok a prímszámok, amelyek összes osztóinak szorzatában szerepelnek. Ezért N=2l3m5n (l, m, n pozitív egész számok). Jelölje d(N) az N szám összes pozitív osztóinak számát, P pedig a szorzatukat. Ha N nem négyzetszám, akkor N minden pozitív osztójának van egy tőle különböző pozitív osztó párja, amellyel alkotott szorzata |N|, ezért P=|N|d(N)2. Ha N négyzetszám, akkor is elvégezhetjük a párosítást egy pozitív osztó, a |N| kivételével. Ekkor

P=|N|d(N)-12|N|=|N|d(N)2.
Minden esetben tehát
P=|N|d(N)2
N=2l3m5n alakjából következik, hogy d(N)=(l+1)(m+1)(n+1), hiszen N pozitív osztói a 2i3j5k számok, ahol 0il, 0jm, 0kn egész számok, i, j, k egymástól függetlenül rendre l+1, m+1, n+1 különböző értéket vehetnek fel. Az eddigiek alapján
2120360590=(2l3m5n)(l+1)(m+1)(n+1)2(1)
Ebből kiolvasható, hogy l:m:n=120:60:90,
vagyis:
l=4tm=2t(t pozitív egész szám).n=3t
(Az azonos alapú hatványok kitevőinek a két oldalon meg kell egyezniük, hiszen ugyanannak a számnak a prímtényezős felbontásai nem lehetnek különbözőek.)
Ha most összehasonlítjuk pl. az (1) egyenlet két oldalán szereplő 3 alapú hatványok kitevőit, a
t(4t+1)(2t+1)(3t+1)=60
egyenletet kapjuk, amelynek a pozitív egész számok körében egyetlen megoldása van:
t=1.
(t növelésével a bal oldalon álló kifejezés értéke szigorúan monoton nő.) Ezek szerint N=243253=18000, vagyis a keresett szám 18 000 lehet. (L.L.)
 

  Knébel István (Budapest, József A. Gimn., IV. o. t.)