Feladat: 970. matematika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bartók I. ,  Dömény I. ,  Haar A. ,  König Dénes ,  Szűcs A. 
Füzet: 1902/október, 43 - 44. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Prímszámok, Prímtényezős felbontás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1901/november: 970. matematika feladat

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

Ha elvégezzük a következő kifejezésben:

{(1-p1+p12-p13-p13+...+(-1)α1p1α1)×(1-p2+p22-p23-p23+...+(-1)α2p2α2)×...(1-pr+pr2-pr3-pr3+...+(-1)αrprαr).(1)
kijelölt szorzást, akkor egy algebrai összeget nyerünk, melynek tagjai törzsszámosztóiból (p1,p2,...,p3) alkotott oly szorzatok lesznek, melyekben p1, a 0,1,2,... vagy α1-edik; p2, a 0,1,2,... vagy α2-dik; ... és végül pr a 0,1,2,... vagy αr-dik hatványon fordul elő. Minden tag tehát az m-nek osztója lesz, sőt, mivel az említett feltételek mellett alkotható szorzatok mindegyike (1) kifejtésében megvan, azért a tagok közt m minden osztója egyszer és csak egyszer fordul elő; positív előjellel most már azon osztók fognak ezen összegben szerepelni, melyekre vonatkozólag α1+α2+... páros, tehát S(d)=1, míg negatív jellel azon tagok lesznek kifejtésében, melyekre vonatkozólag S(d)=-1. Így tehát, hogy a keresett S(d)-t megkapjuk, elég (1)-ben az összes p-k helyébe 1-et helyettesíteni. Ekkor ugyanis (1) kifejtésében az egyes tagok helyébe 1 vagy -1 fog kerülni, a szerint, hogy S(d)=1 vagy S(d)=-1. Így tehát valóban (1) kifejtése megadja S(d) értékét, ha a p-k helyébe 1-et teszünk. Az m=p1α1p2α2...prαr szám akkor és csak akkor teljes négyzet, ha az összes α-k párosak; ez esetben az (1) egyes soraiban lévő kifejezések 1-gyel lesznek egyenlők s így szorzatuk: S(d)=1. Ha azonban már csak egy α is, pl. αr, páratlan, tehát m  nem teljes négyzet, akkor az (1)-nek r-edik sorában lévő kifejezés 0 lesz s így az egész kifejezés S(d)=0.
 

(König Dénes, Budapest.)
 

A feladatot még megoldották: Bartók I., Dömény I., Haar A., Szücs A.