Feladat: 1963. évi Arany Dániel matematikaverseny 1. forduló kezdők (speciális) 1. feladata Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1963/október, 49. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Legnagyobb közös osztó, Legkisebb közös többszörös, Arany Dániel
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1963/október: 1963. évi Arany Dániel matematikaverseny 1. forduló kezdők (speciális) 1. feladata

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

Keressük a pozitív egész megoldásokat. Jelöljük a keresett két szám legkisebb közös többszörösét t-vel, a legnagyobb közös osztót d-vel. A legkisebb közös többszörös osztható a számok mindegyikével, s így legnagyobb közös osztójukkal is, tehát a t-d különbség, ami a feladat feltétele szerint 19, osztható d-vel. Mivel 19 prímszám, (pozitív) osztója csak 1 és 19, csak ezek jönnek tehát tekintetbe d gyanánt.
Ha d=1, akkor t=1+19=20 a két keresett szám legkisebb közös többszöröse, és a számok relatív prímek, így a legkisebb közös többszörösük a szorzatuk. 20 két egymáshoz relatív prím tényezőre való felbontásai (a tényezők sorrendjétől eltekintve) 120 és 45, tehát 1, 20 és 4, 5 két megfelelő számpár.
Ha d=19, akkor t=38, így a két szám 19 többszöröse és 38 osztója, tehát 19 vagy 38. A két szám nem lehet egyenlő, mert akkor t-d=0 lenne, a 19, 38 számpár viszont megfelel a feladat feltételeinek. ‐ Így 3 pozitív egészekből álló számpár elégíti ki a feladat követelményeit.
Ha negatív egészeket is tekintetbe veszünk, akkor azok a számpárok felelnek meg, amelyek a fentiekből az egyik, vagy mindkét szám előjelének a megváltoztatásával keletkeznek, ugyanis egy számnak és a negatívjának ugyanazok a többszörösei és ugyanazok az osztói. Így két számnak a legkisebb közös többszöröse és legnagyobb közös osztója ugyanaz, mint a két szám abszolút értékéé.

 
Megjegyzés. Sok versenyző csak felírt egy vagy két megoldást, vagy mind a hármat is, de minden indokolás nélkül. Ezek mellett lehetne a feladatnak még akárhány további megoldása is. Lényeges matematikai gondolatot éppen annak a belátása igényelt, hogy a fenti 3 számpár az összes megoldást megadja.