Feladat: 1951. évi Kürschák matematikaverseny 2. feladata Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Fáy Árpád ,  Kálmán Lajos ,  Seregély József ,  Szekerka Pál 
Füzet: 1952/február, 6 - 7. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Oszthatóság, Prímszámok, Kürschák József (korábban Eötvös Loránd)
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1952/február: 1951. évi Kürschák matematikaverseny 2. feladata

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

Mindenekelőtt nyilvánvaló, hogy ha m=p prímszám, akkor nem lehet osztója az 1. 2. 3. ...(p-1) szorzatnak. Tehát csak az összetett számok jönnek tekintetbe.
Ha m felbontható két különböző egész szám szorzatára, vagyis m=ab, ahol ab, akkor m osztója a fenti szorzatnak, mert hiszen az 1. 2. 3. ...(m-1) szorzatban feltétlenül előfordul mind az ,,a'', mind a ,,b'' mint tényező.
Hátramarad még az az eset, mikor az m csak két egyenlő tényező szorzatára bontható fel, vagyis midőn m=p2 egy prímszám négyzete, akkor az 1. 2. 3. ...(p2-1) szorzat csak akkor osztható p2-tel, ha a tényezősorban p és 2p előfordul, vagyis ha 2p<p2, azaz p>2. Ezt az egyenlőtlenséget p=2 kivételével minden prímszám kielégíti.
Kimodhajtuk tehát, hogy m bármilyen összetett szám lehet a 4 kivételével, és más szám nem felel meg.

 

Megjegyzések: 1. Feladatunk megoldása változatlan marad, ha csak az 1. 2. 3. ...(m-2) szorzatra szorítkozunk, mert hiszen (m-1) és m-nek nem lehet közös osztója.
2. Csak nagyon kevéssé módosul a megoldás, ha az 1. 2. ...[m2] szorzatra szorítkozunk, ahol a szögletes zárójel jelenti az m2 számban foglalt legnagyobb egész számot. A prímszámok természetesen megint ki vannak zárva, viszont az m=ab (ab) alakú összetett számok ismét eleget tesznek a követelményeknek, mert 2a és 2b miatt
b=mam2ésa=mbm2.

Hátra van még az m=p2 eset, hol az oszthatósághoz most szükséges, hogy 2pp22, vagyis p4. Tehát a p=2-n kívül a p=3 is ki van zárva. Ez esetben tehát a 4 és 9 kivételével az összes összetett számok, és csakis ezek, tesznek eleget a követelménynek.
Ez a feladat Kürschák Józseftől ered és még ő sorolta be a kitűzendő versenyfeladatok közé.