Slavo rád počíta deliteľov. Preto si zobral nepárne prvočíslo $p$. Potom pre každé celé číslo $k$ spĺňajúce $1 \le k \le p - 1$ spočítal počet deliteľov čísla $kp+ 1$, ktoré sú väčšie ako $k$ a menšie ako $p$, a výsledný počet si zapísal na papier. Určte súčet všetkých čísel, čo Slavo napísal na papier.
V prvom rade je dôležité uvedomiť si, čo chceme spočítať. Máme prvočíslo $p$, zoberieme si všetky čísla $k$ menšie ako $p$, spočítame počty deliteľov (označíme si ich ako vyhovujúce alebo $d$) čísel $kp+1$, ktoré sú medzi $k$ a $p$ (teda $k Zapíšme si to do tabuľky (delitele a výrazy, ktoré nás zaujímajú): Ak sa na to pozrieme z iného uhla (po stĺpcoch), stačí spočítať, či výraz $p+1$ je deliteľný $2$-mi, koľko z výrazov $\{p+1, 2p+1\}$ je deliteľných $3$-mi, koľko z výrazov $\{p+1, 2p+1,3p+1\}$ je deliteľných $4$-mi, … , koľko z $\{p+1,2p+1,\dots,(p-2)p+1\}$ delí $p-1$. Chceme teda zistiť, koľkokrát $x$ delí výrazy $\{p+1,2p+1,\dots,(x-1)p+1\}$ (pre $x=2,\,3,\,4,\,\dots,\,p-1$). Ak si to vyskúšame pre nejaké konkrétne $x$ a $p$, zistíme, že $x$ delí práve jeden z daných výrazov. Ako to dokázať? Skúsme sa pozrieť na zvyšky výrazov po delení $x$. Zaujíma nás zvyšok $0$. Môžeme si všimnúť, že zvyšky výrazov $p+1,\, 2p+1,\, \dots ,\,(x-1)p+1$ sú všetky rôzne. Ak sa nám to podarí dokázať, tak budeme mať $x-1$ rôznych zvyškov z $x$ možných. Potom stačiť ukázať, že ten jeden zvyšok, čo tam chýba nie je $0$. To ale platí, lebo chýba zvyšok $0p+1=1$ (čo zrejme nie je deliteľné žiadnym deliteľom). Nech majú výrazy $ap+1$ a $bp+1$ $(0
Ľubovoľný deliteľ $x$ $(1
kMATH_STASH_17_ENDSTASHdeliteľ
2
3
4
5
6
…
1
p+1
p+1
p+1
p+1
p+1
2
2p+1
2p+1
2p+1
2p+1
3
3p+1
3p+1
3p+1
4
4p+1
4p+1
5
5p+1
…
Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.
Trojsten, o.z.
FMFI UK, Mlynská dolina
842 48 Bratislava
Intenzívny matematický zážitok v lete
Tímová matematická súťaž pre stredoškolákov
Knižnica všemožných matematických múdrostí