§ 3. Несколько задач о делителях

§ 3. Несколько задач о делителях

Существует единственное число n = 1, которое имеет только один делитель. Числами с ровно двумя делителями являются простые числа n = р: они делятся на 1 и на р. Наименьшим числом, имеющим два делителя, является, таким образом, р = 2.

Исследуем числа, имеющие ровно 3 делителя. В соответствии с (3.2.3) имеем

3 = (?₁ + 1) (?₂ + 1)… (?_r + 1).

Так как 3 — простое число, то справа может существовать лишь один множитель, не равный 1. Отсюда r = 1, a ?₁ = 2. Таким образом,

n = p₁².

Наименьшим числом с 3 делителями является n = 2² = 4. Это соображение, примененное к общему случаю, когда число делителей q является простым числом, позволяет получить, что

q = ?₁ + 1, т. е. ?₁ = q — 1 и n = р₁^q-1;

наименьшим из таких чисел является

n = 2^q-1.

Рассмотрим следующий случай, когда существует ровно 4 делителя. Тогда соотношение

4 = (?₁ + 1) (?₂ + 1),

возможно только тогда, когда

?₁ = 3, ?₂ = 0 или ?₁ = ?₂ = 1.

Это приводит к двум возможностям:

n = p₁³, n = p₁  p₂;

наименьшее число с 4 делителями — это n = 6.

В том случае, когда имеется 6 делителей, должно выполняться соотношение

6 = (?₁ + 1) (?₂ + 1),

что возможно лишь тогда, когда

?₁ = 5, ?₂ = 0 или ?₁ = 2, ?₂ = 1.

Это дает две возможности:

n = p₁⁵, n = p₁² p₂;

при этом наименьшее значение имеет место в последнем случае, когда

p₁ = 2, p₂ = 3, n =12.

Этот метод можно использовать для вычисления наименьших натуральных чисел, имеющих любое заданное количество делителей.

Существуют таблицы, указывающие количество делителей для различных чисел. Они начинаются следующим образом:

Вы легко можете ее самостоятельно продолжить.

Будем говорить, что натуральное число n является сверхсоставным, если количество делителей у каждого числа, меньшего n, меньше, чем количество делителей у числа n. Глядя на нашу небольшую таблицу, мы видим, что

1, 2, 4, 6, 12

являются первыми пятью сверхсоставными числами. О свойствах этих чисел известно еще очень мало.

Система задач 3.3.

1. Взвод из 12 солдат может маршировать 6-ю различными способами: 12 ? 1, 6 ? 2, 4 ? 3, 3 ? 4, 2 ? 6, 1 ? 12. Какую наименьшую численность должны иметь группы людей, которые могут маршировать 8, 10, 12 и 72 способами?

2. Найдите наименьшие натуральные числа, имеющие: а) 14 делителей, б) 18 делителей ив) 100 делителей.

3. Найдите два первых сверхсоставных числа, следующих за числом 12.

4. Охарактеризуйте все натуральные числа, количество делителей которых является произведением двух простых чисел.