46
Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) 1 Megoldások 1. Írj fel számot törtalakban a és között! Megoldás: Bővítsük a nevezőket a megfelelő mértékig: 3 7 = 9 21 és 5 7 = 15 21 . Ezek alapján a megoldás: 10 21 , 11 21 , 12 21 , 13 21 . 2. Írd fel törtalakban a következő tizedestörteket! , , ̇ , ̇ ̇ , ̇ ̇ Megoldás: Az első esetben véges tizedestörtről van szó, vagyis a megoldás a következő: 1,23 = 123 100 . A többi esetben végtelen szakaszos tizedestörtekről van szó, ahol a következőképpen járhatunk el: két különböző számmal szorozzuk meg az adott számot úgy, hogy a tizedesvessző után ugyanazok az ismétlődő számjegyek szerepeljenek. Ezt követően vonjuk ki egymásból a két számot, s így eltűnnek a tizedesvessző utáni számjegyek. 100 = 258,888 … 10 = 25,888 … 90 = 233 = 233 90 1000 = 3214,214214 … = 3,214214 … 999 = 3211 = 3211 999 1000 = 4697,9797 … 10 = 46,9797 … 900 = 4651 = 4651 900 3. Írd fel - tól - ig a többszöröseit! Megoldás: Azok a számok a 6 többszörösei, amelyek felírhatók 6 - nak és egy egész számnak szorzataként. Ezek alapján a megoldások: 0, 6, 12, 18.

Megoldások - BZmatek · Az első esetben véges tizedestörtről van szó, vagyis a megoldás a következő: 1,23=123 100 A többi esetben végtelen szakaszos tizedestörtekről

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    1

    Megoldások

    1. Írj fel 𝟒 számot törtalakban a 𝟑

    𝟕 és

    𝟓

    𝟕 között!

    Megoldás:

    Bővítsük a nevezőket a megfelelő mértékig: 3

    7=

    9

    21 és

    5

    7=15

    21.

    Ezek alapján a megoldás: 10

    21,11

    21,12

    21,13

    21.

    2. Írd fel törtalakban a következő tizedestörteket! 𝟏, 𝟐𝟑 𝟐, 𝟓�̇� 𝟑, �̇�𝟏�̇� 𝟒, 𝟔�̇��̇�

    Megoldás:

    Az első esetben véges tizedestörtről van szó, vagyis a megoldás a következő: 1,23 =123

    100.

    A többi esetben végtelen szakaszos tizedestörtekről van szó, ahol a következőképpen járhatunk

    el: két különböző számmal szorozzuk meg az adott számot úgy, hogy a tizedesvessző után

    ugyanazok az ismétlődő számjegyek szerepeljenek. Ezt követően vonjuk ki egymásból a két

    számot, s így eltűnnek a tizedesvessző utáni számjegyek.

    100𝑥 = 258,888…

    10𝑥 = 25,888… → 90𝑥 = 233 → 𝑥 =233

    90

    1000𝑥 = 3214,214214…

    𝑥 = 3,214214… → 999𝑥 = 3211 → 𝑥 =3211

    999

    1000𝑥 = 4697,9797…

    10𝑥 = 46,9797… → 900𝑥 = 4651 → 𝑥 =4651

    900

    3. Írd fel 𝟎 - tól 𝟐𝟎 - ig a 𝟔 többszöröseit!

    Megoldás:

    Azok a számok a 6 többszörösei, amelyek felírhatók 6 - nak és egy egész számnak szorzataként.

    Ezek alapján a megoldások: 0, 6, 12, 18.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    2

    4. Mely pozitív törtekre igaz, hogy ha számlálóját és nevezőjét egyaránt 𝟏 – gyel növelik a tört értéke nő?

    Megoldás:

    Legyen a keresett tört: 𝑥

    𝑦.

    Ekkor felírhatjuk a következő egyenlőtlenséget: 𝑥

    𝑦<

    𝑥 + 1

    𝑦 + 1.

    Ezt rendezve a következőt kapjuk: 𝑥 < 𝑦.

    Ezek alapján a megoldás: az 1 – nél kisebb pozitív törtek (ahol a számláló kisebb a nevezőnél).

    5. Egy törtszámról a következőket tudjuk:

    - értéke 𝟐

    𝟓

    - számlálójának és nevezőjének összege kétjegyű szám

    - e kétjegyű szám egy természetes szám négyzete

    Melyik ez a törtszám?

    Megoldás:

    Legyen a keresett tört a következő alakú: 𝑎

    𝑏=2𝑥

    5𝑥.

    Ebből adódik, hogy 2𝑥 + 5𝑥 = 7𝑥, vagyis a kétjegyű négyzetszám osztható 7 – tel.

    Az egyetlen 7 – tel osztható kétjegyű négyzetszám a 49, így 𝑥 = 7.

    Ezek alapján a megoldás: 14

    35.

    6. Határozz meg három olyan különböző természetes számot, amelyek összege egyenlő a szorzatukkal, továbbá az egyik szám megegyezik a másik kettő összegével!

    Megoldás:

    Legyen a három keresett szám: 𝑥; 𝑦; 𝑧.

    Ekkor a szöveg segítségével a következőt kapjuk: 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 𝑥 · 𝑦 · 𝑧 és 𝑥 = 𝑦 + 𝑧.

    A behelyettesítés és rendezés után a következő adódik: 𝑦 · 𝑧 = 2.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑦 = 1; 𝑧 = 2 és 𝑥 = 3.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    3

    7. Melyek azok a kétjegyű számok, amelyekhez 𝟒 – et adva, a számjegyek összege felére csökken?

    Megoldás:

    Egy számhoz hozzáadva 4 – et csak akkor csökken a számjegyek összege, ha ezáltal a tízesek száma nő. Ebből adódik, hogy a keresett számok végződése csak 6; 7; 8; vagy 9 lehet.

    Ekkor a jegyek összege 5 – tel kevesebb lesz: az egyesek értéke 4 – gyel nő, de ebből tízet átváltunk, s a tízesek száma nő 1 – gyel (4 − 10 + 1 = −5).

    Mivel a számjegyek összege felére csökkent, így csak 10 lehetett az összegük.

    Ezek alapján a megoldások: 19; 28; 37; 46.

    8. Van – e 𝟐𝟎𝟏𝟕 – nek olyan többszöröse, amely csak 𝟎 és 𝟏 számjegyekből áll?

    Megoldás:

    Tekintsük a következő számokat: 1; 11; 111;… ; 11…11⏟ 2018 𝑑𝑎𝑟𝑎𝑏

    .

    Amennyiben van közöttük olyan szám, amely osztható 2017 – tel, akkor készen vagyunk.

    Amennyiben nincs, akkor van közöttük két olyan szám, amelyet 2017 – tel elosztva ugyanannyi maradékot adnak (összesen 2017 – féle maradék adódhat, de 2018 számot írtunk fel). Vonjuk ki egymásból ezt a két számot, nagyobból a kisebbet. Ekkor a különbség egy olyan szám lesz,

    ahol valamennyi 1 – est, néhány 0 követ. A különbség osztható lesz 2017 – tel, továbbá felírható egy csupa 1 – esből álló szám és 10 – nek egészkitevőjű hatványának szorzataként.

    Ezek alapján a megoldás: Létezik ilyen szám, sőt létezik csupa 1 – esből álló többszöröse is.

    9. Határozd meg 𝟑 – nak azt a legmagasabb hatványát, amellyel az 𝟏 – től 𝟏𝟎𝟎𝟎 – ig terjedő egész számok szorzata osztható!

    Megoldás:

    Minden harmadik szám osztható 31 – nel, minden kilencedik szám osztható 32 – nal, és így tovább. Ebből adódik, hogy a hatványkitevő:

    [1000

    31] + [

    1000

    32] + [

    1000

    33] + [

    1000

    34] + [

    1000

    35] + [

    1000

    36] = 333 + 111 + 37 + 12 + 4 + 1 = 498.

    (itt [𝑛] jelenti az 𝑛 szám egész részét)

    Ezek alapján a megoldás: 3498.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    4

    10. Az 𝟏 – től kezdve írjuk rendre egymás mellé az egész számokat. Milyen számjegy áll a 𝟐𝟎𝟏𝟕. helyen?

    Megoldás:

    Az egyjegyű számokhoz (1 − 9) összesen 1 · 9 = 9 számjegyet használunk.

    A kétjegyű számokhoz (10 − 99) összesen 2 · 90 = 180 számjegyet használunk.

    A maradék 2017 − 9 − 180 = 1828 számjegyeket háromjegyű számokhoz használjuk fel.

    Ebből adódik, hogy 609 háromjegyű számot tudunk leírni, s maradni fog még egy számjegy.

    Ezek alapján a megoldás: a 610. háromjegyű szám (709) első számjegye, vagyis 7.

    11. Mennyi idő szükséges az 𝟏 – től 𝟐𝟎𝟏𝟕 – ig bezárológ terjedő egész számok leírásához, ha percenként 𝟗𝟐 számjegyet írunk le?

    Megoldás:

    Az egyjegyű számokhoz (1 − 9) összesen 1 · 9 = 9 számjegyet írunk le.

    A kétjegyű számokhoz (10 − 99) összesen 2 · 90 = 180 számjegyet írunk le.

    A háromjegyű számokhoz (100 − 999) összesen 3 · 900 = 2700 számjegyet írunk le.

    A négyjegyű számokhoz (1000 − 2017) összesen 4 · 1018 = 4072 számjegyet írunk le.

    Ezek alapján a megoldás: 9 + 180 + 2700 + 4072

    92≈ 76 perc.

    12. Mutasd meg, hogy a következő kifejezések eredménye összetett szám!

    𝟏𝟒𝟏𝟎𝟎 − 𝟕𝟖𝟏 𝟐𝟎𝟏𝟓𝟐𝟎𝟏𝟓 − 𝟐𝟎𝟏𝟔𝟐𝟎𝟏𝟔 + 𝟐𝟎𝟏𝟏𝟐𝟎𝟏𝟏 𝟏𝟎𝟐𝟎𝟎 − 𝟏𝟑

    Megoldás:

    Az első kifejezést alakítsuk át a következőképpen:

    14100 − 781 = (2 · 7)100 − 781 = 2100 · 7100 − 781 = 781 · (2100 · 719 − 1)

    Ezek alapján a kifejezés biztosan osztható 781 – nel.

    A második kifejezésben használjuk fel a következőt: az 5 – re végződő számok minden hatványa 5 – re, a 6 – ra végződő számok minden hatványa 6 – ra, az 1 – re végződő számok minden hatványa 1 – re végződik. Ebből a kifejezés utolsó számjegye: 5 − 6 + 1 = 0.

    Ezek alapján a kifejezés biztosan osztható 10 – zel.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    5

    A harmadik kifejezés eredménye 87 – re végződik, amely előtt 198 darab 9 – es áll.

    Ezek alapján a számjegyek összege, s így a kifejezés is osztható 3 – mal.

    13. Milyen számjegyre végződnek a következő kifejezések eredményei?

    𝟏𝟐𝟑𝟒𝟓𝟔𝟕𝟖𝟗 ∙ 𝟗𝟕𝟓𝟑 ∙ 𝟐𝟒𝟔𝟖 𝟏𝟗𝟗𝟑𝟐𝟑𝟒𝟓 − 𝟕

    Megoldás:

    Az első esetben szorozzuk össze a tényezők utolsó számjegyeit: 9 ∙ 3 ∙ 8 = 216.

    Ezek alapján a megoldás: 6.

    A második esetben először tekintsük a hatvány alapjának utolsó számjegyét, s képezzük annak

    a hatványait: 31 = 3; 32 = 9; 33 = 27; 34 = 81; 35 = 243;…

    Mivel a negyedik hatvány után az utolsó számjegyek ismétlődnek, ezért elegendő csak eddig

    tekinteni a végződéseket. Ezek alapján a lehetséges végződések: 3, 9, 7 vagy 1.

    Ezt követően osszuk el a hatvány kitevőjét annyival, ahány végződés közül választhatunk,

    vagyis ebben az esetben 4 – gyel: 2345 ∶ 4 = 586 és a maradék 1.

    Ez azt jelenti, hogy a 3, 9, 7, 1 számnégyest 586 - szor tudjuk lepakolni egymás után, s a végén mivel a maradék 1, ezért még egy számot le kell raknunk. Ebből adódik, hogy a hatványérték 3 - ra végződik. (0 maradék esetén 1 – re végződne!)

    Ezek alapján a megoldás: egy 3 – ra végződő számból kivonva 7 – et, a kapott szám utolsó jegye 6 – os lesz.

    14. Sorold fel a következő számok összes osztóját! 𝟏𝟎𝟎 𝟐𝟒𝟐

    Megoldás:

    A számok osztóit elegendő a számok négyzetgyökéig keresni, mert ha a számot felírjuk az

    osztópárok szorzataként, akkor a négyzetgyök után a szorzótényezők megegyeznek, csak a

    sorrendjük fordított.

    Számítsuk ki a számok négyzetgyökét: √100 = 10 és √242 ≈ 15,55.

    Írjuk fel a számokat osztópárok szorzataként:

    100 = 1 ∙ 100 = 2 ∙ 50 = 4 ∙ 25 = 5 ∙ 20 = 10 ∙ 10 = 20 ∙ 5 = 25 ∙ 4 = 50 ∙ 2 = 100 ∙ 1

    242 = 1 ∙ 242 = 2 ∙ 121 = 11 ∙ 22 = 22 ∙ 11 = 121 ∙ 2 = 1 ∙ 242

    Ezek alapján a 100 osztói: 1; 2; 4; 5; 10; 20; 25; 50; 100.

    Ezek alapján a 242 osztói: 1; 2; 11; 22; 121; 242.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    6

    15. Egy férfi és egy nő beszélget egymással, s kiderül, hogy a férfinak van három gyermeke. Ezt követően a következő párbeszéd zajlik le közöttük:

    - Mennyi idősek a gyermekek? - Az életkoruk szorzata 𝟕𝟐. - Ennyiből nem tudom kitalálni. - Rendben, ha kimész, akkor a házszám megadja az életkorok összegét is. - Megnéztem, de még mindig képtelenség rájönni. - Nah jó, de a legfiatalabb szereti az eperfagyit. - Így már tudom! Nos, mennyi idősek a gyerekek?

    Megoldás:

    Először írjuk fel a 72 – t három szám szorzataként, s így a lehetséges számhármasok:

    1; 1; 72 1; 2; 36 1; 3; 24 1; 4; 18 1; 6; 12 1; 8; 9

    2; 2; 18 2; 3; 12 2; 4; 9 2; 6; 6 3; 3; 8 3; 4; 6

    Mivel a második információ is kevés, így csak olyan számhármasok jöhetnek szóba, melyek

    összege megegyezik: 2 + 6 + 6 = 3 + 3 + 8 = 14.

    Végül az utolsó információ alapján van legfiatalabb gyereke a férfinak, vagyis a két

    számhármasból csak a 2; 6; 6 lehet a jó megoldás.

    16. A 𝟏𝟎𝟖𝟑𝟗 – et és a 𝟏𝟏𝟖𝟔𝟑 – at elosztva ugyanazzal a háromjegyű számmal, mind a kétszer ugyanaz a maradék. Mennyi a maradék?

    Megoldás:

    Legyen a háromjegyű szám 𝑥, a maradék 𝑦, a hányadosok pedig 𝑎 és 𝑏.

    Ekkor a szöveg segítségével a következőt kapjuk: 10839 = 𝑎 · 𝑥 + 𝑦 és 11863 = 𝑏 · 𝑥 + 𝑦.

    Vonjuk ki a két egyenletet egymásból: 1024 = 𝑥 · (𝑏 − 𝑎).

    Ebből adódik, hogy az 𝑥 osztója 1024 = 210 – nek, vagyis a 2 valamilyen hatványa.

    Mivel az 𝑥 háromjegyű, így csak 27 = 128; 28 = 256; vagy 29 = 512 lehet.

    Elosztva ezekkel az 𝑥 értékekkel az adott számokat, a maradék mindig ugyanaz lesz:

    10839 = 128 · 92 + 87 = 256 · 46 + 87 = 512 · 23 + 87

    11863 = 128 · 84 + 87 = 256 · 42 + 87 = 512 · 21 + 87

    Ezek alapján a megoldás: 87.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    7

    17. Milyen 𝒏 egészekre lesz egész a következő, törtalakban adott szám? 𝒏 + 𝟒

    𝒏 − 𝟑

    Megoldás:

    Először alakítsuk át a számlálót úgy, hogy az egyik tag osztható legyen a nevezővel:

    𝑛 + 4

    𝑛 − 3=𝑛 − 3 + 7

    𝑛 − 3= 1 +

    7

    𝑛 − 3

    A kapott kifejezés csak akkor egész, ha az (𝑛 − 3) osztója 7 – nek.

    Ezek alapján a megoldások:

    𝑛 − 3 = 1 → 𝑛 = 4

    𝑛 − 3 = −1 → 𝑛 = 2

    𝑛 − 3 = 7 → 𝑛 = 10

    𝑛 − 3 = −7 → 𝑛 = −4

    18. Melyek azok az 𝒂 < 𝒃 pozitív egészek, amikre teljesül, hogy 𝒂𝒃 + 𝒂 + 𝒃 = 𝟏𝟏𝟒?

    Megoldás:

    Fejezzük ki az egyenletből az egyik ismeretlent: 𝑏 =114 − 𝑎

    𝑎 + 1.

    Alakítsuk át a számlálót úgy, hogy az egyik tag osztható legyen a nevezővel:

    114 − 𝑎

    𝑎 + 1=−(𝑎+1) + 115

    𝑎 + 1= −1 +

    115

    𝑎 + 1

    A kapott kifejezés csak akkor egész, ha az 𝑎 + 1 osztója 115 – nek.

    Ezek alapján a megoldások:

    𝑎 + 1 = 1 → 𝑎 = 0 → 𝑏 = 114 → 𝑎 ∉ ℤ+

    𝑎 + 1 = −1 → 𝑎 = −2 → 𝑏 = −116 → 𝑎, 𝑏 ∉ ℤ+

    𝑎 + 1 = 5 → 𝑎 = 4 → 𝑏 = 22 → megfelelő megoldás

    𝑎 + 1 = −5 → 𝑎 = −6 → 𝑏 = −24 → 𝑎, 𝑏 ∉ ℤ+

    𝑎 + 1 = 23 → 𝑎 = 22 → 𝑏 = 4 → 𝑎 > 𝑏

    𝑎 + 1 = −23 → 𝑎 = −24 → 𝑏 = −6 → 𝑎, 𝑏 ∉ ℤ+

    𝑎 + 1 = 115 → 𝑎 = 114 → 𝑏 = 0 → 𝑏 ∉ ℤ+

    𝑎 + 1 = −115 → 𝑎 = −116 → 𝑏 = −2 → 𝑎, 𝑏 ∉ ℤ+

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    8

    19. Péter az édesapja 𝟐𝟏 – edik születésnapján született. Legfeljebb hányszor lehet Péter életkora osztója az édesanyja életkorának?

    Megoldás:

    Legyen Péter életkora 𝑥, az édesanyjáé pedig 𝑥 + 21.

    Írjuk fel a két életkor hányadosát és alakítsuk a következőképpen: 𝑥 + 21

    𝑥=𝑥

    𝑥+21

    𝑥= 1 +

    21

    𝑥.

    A tört értéke csak akkor lesz egész, ha az 𝑥 osztója 21 – nek.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 1; 3; 7; 21, vagyis összesen négyszer teljesül a feltétel.

    20. Mennyit adnak 𝟕 - tel osztva maradékul a következő kifejezések, ha tudjuk, hogy 𝒏 𝟕 - tel osztva 𝟓 maradékot ad, míg 𝒌 𝟕 - tel osztva 𝟑 maradékot ad?

    𝒏 + 𝒌 𝒏 − 𝒌 𝟐𝒏 + 𝟑𝒌 𝟓𝒏 − 𝟒𝒌 𝒏 ∙ 𝒌 𝒏𝟐 𝒌𝟐 − 𝟔

    Megoldás:

    Írjuk fel a két kifejezést a következő alakban: 𝑛 = 7𝑎 + 5 és 𝑘 = 7𝑏 + 3.

    Alakítsuk a felírt kifejezéseket a következőképpen:

    𝑛 + 𝑘 = 7𝑎 + 5 + 7𝑏 + 3 = 7𝑎 + 7𝑏 + 8 = 7 ∙ (𝑎 + 𝑏 + 1) + 1

    𝑛 − 𝑘 = 7𝑎 + 5 − (7𝑏 + 3) = 7𝑎 − 7𝑏 + 2 = 7 ∙ (𝑎 − 𝑏) + 2

    2𝑛 + 3𝑘 = 2 ∙ (7𝑎 + 5) + 3 ∙ (7𝑏 + 3) = 14𝑎 + 21𝑏 + 19 = 7 ∙ (2𝑎 + 3𝑏 + 2) + 5

    5𝑛 − 4𝑘 = 5 ∙ (7𝑎 + 5) − 4 ∙ (7𝑏 + 3) = 35𝑎 − 28𝑏 + 13 = 7 ∙ (5𝑎 − 4𝑏 + 1) + 6

    𝑛 ∙ 𝑘 = (7𝑎 + 5) ∙ (7𝑏 + 3) = 49𝑎𝑏 + 21𝑎 + 35𝑏 + 15 = 7 ∙ (7𝑎𝑏 + 3𝑎 + 5𝑏 + 2) + 1

    𝑛2 = (7𝑎 + 5)2 = 49𝑎2 + 70𝑎 + 25 = 7 · (7𝑎2 + 10𝑎 + 3) + 4

    𝑘2 − 6 = (7𝑏 + 3)2 = 49𝑏2 + 42𝑏 + 9 − 6 = 49𝑏2 + 42𝑏 + 3 = 7 · (7𝑏2 + 6𝑏) + 3

    Ezek alapján a megoldások: 1, 2, 5, 6, 1,4,3.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    9

    21. Adott egy páros szám, amelyik 𝟑 – mal osztva 𝟐 – t ad maradékul. Mekkora maradékot ad 𝟔 – tal osztva?

    Megoldás:

    Legyen a páros szám két különböző általános alakja: 2𝑘 és 3𝑚 + 2.

    Írjuk fel a következő egyenletet: 2𝑘 = 3𝑚 + 2.

    Az egyenlet bal oldala osztható 2 – vel, így a jobb oldala is, vagyis az 𝑚 értéke páros.

    Legyen 𝑚 = 2𝑛, s helyettesítsük az egyenletbe: 2𝑘 = 6𝑛 + 2.

    Ezek alapján a szám 6 – tal osztva is 2 – t ad maradékul.

    22. Írd fel 𝟏 – től 𝟏𝟎𝟎𝟎 – ig az egész számokat egy kör mentén! Karikázzuk be 𝟏 – től kezdve minden 𝟏𝟓. – et (azaz az 𝟏, 𝟏𝟔, 𝟑𝟏,… stb. számokat), de az ismételt körüljárásnál vegyük figyelembe a már bekarikázott számokat is! A bekarikázást

    addig folytatjuk, amíg újra egy már bekarikázott számhoz nem jutunk. Hány számot

    nem karikáztunk be?

    Megoldás:

    Az első körben azokat a számokat karikázzuk be, amelyek 15 – tel osztva 1 maradékot adnak: 1; 16; 31; 46;… ; 976; 991.

    A második körben azokat a számokat karikázzuk be, amelyek 15 – tel osztva 6 maradékot adnak: 6; 21; 36; 51;… ; 981; 996.

    A harmadik körben azokat a számokat karikázzuk be, amelyek 15 – tel osztva 11 maradékot adnak: 11; 26; 41; 56;… ; 971; 986.

    Ezután ismét az első körben bekarikázott számok következnének a sorban.

    Az első és második körben 990: 15 + 1 = 67 számot, a harmadikban pedig 975: 15 + 1 = 66 számot karikáztunk be.

    Ezek alapján a megoldás: 1000 − (67 + 67 + 66) = 800.

    23. Add meg az 𝒙 értékét úgy, hogy a 𝟑𝒙𝟐𝟎𝟔𝟕 szám osztható legyen 𝟗 – cel!

    Megoldás:

    Számítsuk ki a megadott számjegyek összegét: 3 + 2 + 0 + 6 + 7 = 18.

    Ebből adódik, hogy a keresett számjegyet 18 – hoz hozzáadva 9 – cel osztható számot kapunk.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 0; 9.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    10

    24. Milyen 𝒙 érték esetén lesz a 𝟕𝟒𝟑𝟏𝒙𝟐 szám osztható 𝟐𝟒 - gyel?

    Megoldás:

    Először a 24 - et fel kell írnunk két olyan relatív prímszám szorzatára, melyekre tanultunk korábban oszthatósági szabályt.

    Mivel 24 = 3 ∙ 8, így a szám akkor lesz osztható 24 - gyel, ha osztható 3 - mal és 8 - cal is.

    Az adott szám akkor lesz osztható 3 – mal, ha 𝑥 = 1, 4, 7.

    Az adott szám akkor lesz osztható 8 – cal, ha 𝑥 = 1, 5, 9.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 1.

    25. Milyen 𝒙 és 𝒚 érték esetén lesz az 𝟏𝒙𝟐𝟒𝒚𝟔 szám osztható 𝟏𝟐 - vel?

    Megoldás:

    Először a 12 - t fel kell írnunk két olyan relatív prímszám szorzatára, melyekre tanultunk korábban oszthatósági szabályt.

    Mivel 12 = 3 ∙ 4, így a szám akkor lesz osztható 12 - vel, ha osztható 3 - mal és 4 - gyel is.

    Ebben a feladatban két ismeretlen van, ezért el kell döntenünk a két oszthatóság közül melyik

    az, amelyik biztosan meghatározza az egyik ismeretlent.

    Az adott szám akkor lesz osztható 4 – gyel, ha 𝑦 = 1, 3, 5, 7, 9.

    Az 𝑥 kiszámításánál a 3 - mal való oszthatóságot befolyásolja, hogy 𝑦 helyére a lehetséges értékek közül melyiket választjuk, ezért több megoldásunk is lesz.

    Ha 𝑦 = 1, akkor 𝑥 = 1, 4, 7.

    Ha 𝑦 = 3, akkor 𝑥 = 2, 5, 8.

    Ha 𝑦 = 5, akkor 𝑥 = 0, 3, 6, 9.

    Ha 𝑦 = 7, akkor 𝑥 = 1, 4, 7.

    Ha 𝑦 = 9, akkor 𝑥 = 2, 5, 8.

    Ezek alapján a megoldások (első az 𝑥, második az 𝑦 érték): (1; 1), (4; 1), (7; 1), (2; 3), (5; 3), (8; 3), (0; 5), (3; 5), (6; 5), (9; 5), (1; 7), (4; 7), (7; 7), (2; 9), (5; 9), (8; 9).

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    11

    26. Az 𝑵:= 𝒂𝒃𝒄𝒂 alakú számban a különböző betűk különböző számjegyeket jelölnek. Tudjuk, hogy 𝟏𝟓 | 𝑵 és 𝒂 + 𝒄 = 𝟏𝟏. Határozd meg az összes ilyen számot!

    Megoldás:

    Mivel a 15 = 3 · 5, így a keresett szám osztható 3 – mal és 5 – tel is.

    Az 5 – tel való oszthatóság miatt az utolsó számjegy csak 0 és 5 lehet.

    Az első helyen 0 nem állhat, így adódik, hogy 𝑎 = 5, s 𝑐 = 6.

    Ebből adódik, hogy a számjegyek összege 5 + 6 + 5 = 16, így 𝑏 értéke csak 2; 5; vagy 8 lehet.

    Ezek alapján a megoldások: 5265; 5565; 5865.

    27. Melyik az a kétjegyű szám, amely 𝟔 – szor akkora, mint a nála 𝟕 – tel nagyobb szám számjegyeinek összege?

    Megoldás:

    Legyen a keresett szám helyiértékes felírással a következő: 𝐴 = 10𝑥 + 𝑦.

    A 7 – tel nagyobb szám alakja pedig: 𝐵 = 10𝑥 + 𝑦 + 7, vagy 𝐶 = 10 · (𝑥 + 1) + 𝑦 + 7 − 10 (tízes átlépésnél).

    Az első esetben a következő egyenlet adódik: 10𝑥 + 𝑦 = 6 · (𝑥 + 𝑦 + 7).

    Ezt rendezve a következőt kapjuk: 4𝑥 = 5𝑦 + 42.

    Ekkor nincs megoldás, mert mindkét változó pozitív számot jelöl, s az 𝑥 maximális értéke a 9.

    A második esetben a következő egyenlet adódik: 10𝑥 + 𝑦 = 6 · (𝑥 + 1 + 𝑦 + 7 − 10).

    Ezt rendezve a következőt kapjuk: 4𝑥 = 5𝑦 − 12.

    Ekkor az egyenlet bal oldala 4 – gyel osztható, így a jobb oldala is osztható 4 – gyel.

    Ebből adódik, hogy az 𝑦 értéke csak 0; 4; vagy 8 lehet.

    A tízes átlépés miatt 𝑦 = 0 nem lehetséges.

    Ezek alapján a megoldások: 24 és 78.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    12

    28. Határozd meg azokat a háromjegy számokat, amelyek egyenlők számjegyeik összegének 𝟏𝟖 – szorosával!

    Megoldás:

    Legyen a keresett szám helyiértékes felírással a következő: 𝐴 = 100𝑥 + 10𝑦 + 𝑧.

    Ekkor a következő egyenlet adódik: 100𝑥 + 10𝑦 + 𝑧 = 18 · (𝑥 + 𝑦 + 𝑧).

    Mivel az egyenlet jobb oldala osztható 9 – cel, így a bal oldala is osztható 9 – cel, vagyis a keresett szám osztható 9 – cel.

    Ekkor a számjegyek összege osztható 9 – cel, vagyis az egyenlet jobb oldala osztható 18 · 9 = 162 – vel, s így a keresett szám is osztható 162 – vel (a 162 többszöröse).

    Ezt követően az egyenletet rendezve a következőt kapjuk: 82𝑥 = 8𝑦 + 17𝑧 ≤ 225 (mivel a számjegyek maximális értéke 9 lehet).

    Ebből adódik, hogy 𝑥 ≤ 2, de 𝑥 = 2 nem ad megfelelő eredményt.

    Ezek alapján a megoldás: 162.

    29. Az 𝟏, 𝟑, 𝟒, 𝟓 és még egy számjeggyel írd fel azt a legnagyobb, illetve legkisebb ötjegyű számot, amelyik osztható 𝟏𝟐 – vel!

    Megoldás:

    Legyen a keresett számjegy 𝑥.

    Ahhoz, hogy egy szám osztható legyen 12 – vel, oszthatónak kell lennie 3 – mal és 4 – gyel is.

    Az adott számjegyek összege 13, így a 3 – mal való oszthatóság miatt 𝑥 csak 2; 5; vagy 8 lehet.

    Mivel az eddigi számjegyekből nem képezhető 4 – gyel osztható szám, így a 4 – gyel való oszthatóság miatt az 𝑥 nem lehet 5.

    Amennyiben 𝑥 = 2, akkor a keresett számok végződése csak 12; 24; 32; vagy 52 lehet.

    Amennyiben 𝑥 = 8, akkor a keresett számok végződése csak 48, vagy 84 lehet.

    Ezek alapján a megoldások: 13452 és 54312.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    13

    30. Bizonyítsd be, hogy ha egy kétjegyű számot megszorzunk kettővel, majd az eredmény után írjuk az eredeti kétjegyű számot, akkor olyan négy -, vagy ötjegyű számot

    kapunk, amely osztható 𝟔𝟕 – tel!

    Megoldás:

    Legyen a keresett szám helyiértékes felírással a következő: 𝐴 = 10𝑥 + 𝑦.

    A szövegben végzett műveleteket elvégezve a következő számot kapjuk:

    100 · (20𝑥 + 2𝑦) + 10𝑥 + 𝑦 = 2010𝑥 + 201𝑦 = 201 · (10𝑥 + 𝑦).

    Mivel 67 osztója 201 – nek, így a szorzat, vagyis a kapott szám is osztható 67 – tel.

    31. Bizonyítsd be, hogy ha egy tetszőleges négyjegyű szám utolsó jegyét a szám elejére írjuk, s az így kapott számot az eredetiből kivonjuk, akkor 𝟗 – cel osztható számot kapunk!

    Megoldás:

    Legyen a keresett szám helyiértékes felírással a következő: 𝐴 = 1000𝑥 + 100𝑦 + 10𝑧 + 𝑤.

    A szövegben végzett műveleteket elvégezve a következő számot kapjuk:

    1000𝑥 + 100𝑦 + 10𝑧 + 𝑤 − (1000𝑤 + 100𝑥 + 10𝑦 + 𝑧) = 900𝑥 + 90𝑦 + 9𝑧 − 9999𝑤.

    Mivel a kapott kifejezés minden tagja osztható 9 – cel, így a kifejezés is osztható 9 – cel.

    32. Bizonyítsd be, hogy ha egy szám 𝒂𝒃𝒄𝒂𝒃𝒄 alakú, akkor a szám mindig osztható 𝟗𝟏 – gyel (𝒂, 𝒃, 𝒄 számjegyek)!

    Megoldás:

    Írjuk fel a számot helyiértékek segítségével a következőképpen:

    𝑎𝑏𝑐𝑎𝑏𝑐 = 100 000𝑎 + 10 000𝑏 + 1000𝑐 + 100𝑎 + 10𝑏 + 𝑐 =

    = 100100𝑎 + 10010𝑏 + 1001𝑐 = 1001 · (100𝑎 + 10𝑏 + 𝑐)

    Mivel 91 osztója 1001 – nek, így a szorzat, vagyis az adott szám is osztható 91 – gyel.

    33. Bizonyítsd be, hogy bármely 𝟑 szomszédos természetes szám szorzata osztható 𝟔 – tal!

    Megoldás:

    Mivel a számok között biztosan lesz egy 2 – vel és egy 3 - mal osztható szám, ezért a szorzatuk biztosan osztható lesz 2 · 3 = 6 - tal is.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    14

    34. Bizonyítsd be, hogy 𝟒 egymást követő szám szorzata mindig osztható 𝟐𝟒 - gyel!

    Megoldás:

    Mivel a számok között biztosan lesz külön – külön egy 2 - vel, egy 3 - mal és egy 4 - gyel osztható szám, ezért a szorzatuk biztosan osztható lesz 2 · 3 · 4 = 24 - gyel is.

    35. Bizonyítsd be, hogy bármely 𝟐 szomszédos természetes szám szorzata páros, illetve összege páratlan!

    Megoldás:

    Mivel a két szám szomszédos, így az egyik páros a másik pedig páratlan.

    Ebből adódik, hogy a számok szorzata páros, összegük pedig páratlan.

    36. Bizonyítsd be, hogy ha 𝟔 egész szám összege páratlan, akkor e számok szorzata páros!

    Megoldás:

    A hat szám mindegyike nem lehet páratlan, mert akkor az összegük páros lenne.

    Ebből adódik, hogy van közöttük páros szám, s így a szorzatuk páros.

    37. Bizonyítsd be, hogy ha a pozitív egész számokat összeadjuk 𝟏 – től 𝟏𝟎𝟎𝟎 – ig, akkor a kapott összeg osztható 𝟏𝟏 – gyel!

    Megoldás:

    Írjuk fel az összeget a következőképpen:

    1 + 2 +⋯+ 999 + 1000 = (1 + 1000) + (2 + 999) + ⋯+ (500 + 501) = 500 · 1001.

    Mivel 11 osztója 1001 – nek, így a szorzat, vagyis az összeg is osztható 11 – gyel.

    38. Bizonyítsd be, hogy bármely 𝟑 szomszédos természetes szám összege osztható 𝟑 – mal!

    Megoldás:

    Először írjuk fel a számokat általános alakban: 3𝑘; 3𝑘 + 1; 3𝑘 + 2.

    Adjuk össze a három számot a következőképpen: 3𝑘 + 3𝑘 + 1 + 3𝑘 + 2 = 9𝑘 + 3.

    Mivel a kapott összeg minden tagja osztható 3 – mal, így az összeg is osztható 3 – mal.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    15

    39. Bizonyítsd be, hogy 𝟑 egymást követő szám köbének összege osztható 𝟗 – cel!

    Megoldás:

    Először írjuk fel a számokat általános alakban: 3𝑘; 3𝑘 + 1; 3𝑘 + 2.

    Adjuk össze a három szám köbét a következőképpen:

    (3𝑘)3 + (3𝑘 + 1)3 + (3𝑘 + 2)3 =

    = 27𝑘3 + 27𝑘3 + 27𝑘2 + 9𝑘 + 1 + 27𝑘3 + 54𝑘2 + 36𝑘 + 8 = 81𝑘3 + 81𝑘2 + 45𝑘 + 9

    Mivel a kapott összeg minden tagja osztható 9 – cel, így az összeg is osztható 9 – cel.

    40. Bizonyítsd be, hogy minden páratlan szám négyzete nyolccal osztva 𝟏 - et ad maradékul!

    Megoldás:

    Először írjuk fel a páratlan számot általános alakban: 2𝑘 + 1.

    Végezzük el a négyzetre emelést: (2𝑘 + 1)2 = 4𝑘2 + 4𝑘 + 1 = 4𝑘 · (𝑘 + 1) + 1.

    Mivel 𝑘 és 𝑘 + 1 közül az egyik biztosan páros, így a szorzat osztható 2 · 4 = 8 – cal, vagyis a kifejezést 8 – cal osztva a maradék 1.

    41. Bizonyítsd be, hogy 𝟓 egymást követő egész szám négyzetének összeg nem lehet négyzetszám!

    Megoldás:

    Legyen az öt egymást követő egész szám: 𝑥 − 2; 𝑥 − 1; 𝑥; 𝑥 + 1; 𝑥 + 2.

    Írjuk fel a négyzetük összegét a következőképpen:

    (𝑥 − 2)2 + (𝑥 − 1)2 + 𝑥2 + (𝑥 + 1)2 + (𝑥 + 2)2 =

    = 𝑥2 − 4𝑥 + 4 + 𝑥2 − 2𝑥 + 1 + 𝑥2 + 𝑥2 + 2𝑥 + 1 + 𝑥2 + 4𝑥 + 4 = 5 · (𝑥2 + 2)

    Mivel a négyzetszámok prímfelbontásában minden előforduló prím kitevője páros, így a kapott

    kifejezés akkor négyzetszám, ha a zárójelben levő kifejezés osztható 5 – tel.

    Ekkor 𝑥2 – nek 3 – ra, vagy 8 – ra kellene végződnie, de ez nem lehetséges, mert a négyzetszámok végződései: 0; 1; 4; 5; 6; 9.

    Ebből adódik, hogy a kifejezésben az 5 – ös kitevője 1, vagyis nem lehet négyzetszám.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    16

    42. Bizonyítsd be, hogy 𝟒 egymás után következő természetes szám szorzatához 𝟏 – et hozzáadva teljes négyzetet kapunk!

    Megoldás:

    Legyen a négy egymást követő egész szám: 𝑥 − 1; 𝑥; 𝑥 + 1; 𝑥 + 2.

    Írjuk fel a szorzatukat a következőképpen:

    (𝑥 − 1) · 𝑥 · (𝑥 + 1) · (𝑥 + 2) = (𝑥3 − 𝑥) · (𝑥 + 2) = 𝑥4 + 2𝑥3 − 𝑥2 − 2𝑥.

    Ehhez hozzáadva 1 – et adódik az állítás: 𝑥4 + 2𝑥3 − 𝑥2 − 2𝑥 + 1 = (𝑥2 + 𝑥 − 1)2.

    43. Bizonyítsd be, hogy a 𝟑 pozitív egész kitevőjű hatványainak az utolsó előtti jegye mindig páros! (A 𝟑 – at és a 𝟗 – et 𝟎𝟑 – nak és 𝟎𝟗 - nek tekintse!)

    Megoldás:

    Tekintsük 3 hatványainak a sorozatát: 3; 9; 27; 81; 243;…

    Ebből adódik, hogy az utolsó jegyek periodikusan ismétlődnek: 3; 9; 7; 1.

    A tízes helyen álló számjegyek úgy adódnak, hogy az előző szám tízes helyiértékű jegyét

    3 – mal szorozzuk és hozzáadjuk az egyeseknél adódó maradékot.

    A felírt számok tízeseinek helyén páros szám áll, melyeket 3 – mal szorozva páros számot kapunk. Az utolsó jegyeket 3 – mal szorozva a keletkező maradék 0 (1 · 3 = 3; 3 · 3 = 9; ), vagy 2 (7 · 3 = 21; 9 · 3 = 27). Ebből adódik, hogy a két páros szám összege is páros lesz.

    44. Bizonyítsd be, hogy bármely 𝟑 - mal nem osztható szám négyzetéből 𝟏 - et levonva 𝟑 - mal osztható számot kapunk!

    Megoldás:

    Először írjuk fel a 3 - mal osztva 1 maradékot adó számokat általános alakban: 𝑥 = 3𝑘 + 1.

    A szövegben végzett műveleteket elvégezve a következő számot kapjuk:

    𝑥2 − 1 = (3𝑘 + 1)2 − 1 = 9𝑘2 + 6𝑘 + 1 − 1 = 9𝑘2 + 6𝑘 = 3 ∙ (3𝑘2 + 2𝑘)

    Most írjuk fel a 3 - mal osztva 2 maradékot adó számokat általános alakban: 𝑦 = 3𝑚 + 2.

    A szövegben végzett műveleteket elvégezve a következő számot kapjuk:

    𝑦2 − 1 = (3𝑚 + 2)2 − 1 = 9𝑚2 + 12𝑚 + 4 − 1 = 9𝑚2 + 12𝑚 + 3 = 3 ∙ (3𝑚2 + 4𝑚 + 1)

    Mivel mindkét esetben olyan kifejezést kaptunk, amely osztható 3 - mal, így az állítás igaz.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    17

    45. Bizonyítsd be, hogy ha 𝟕 | 𝟐𝒂 + 𝟑𝒃, akkor 𝟕 | 𝟐𝟎𝒂 + 𝟗𝒃!

    Megoldás:

    Írjuk fel a 20𝑎 + 9𝑏 kifejezést olyan alakban, hogy szerepeljen benne a 2𝑎 + 3𝑏 kifejezés is:

    20𝑎 + 9𝑏 = 3 ∙ (2𝑎 + 3𝑏) + 14𝑎.

    Mivel az összeg mindegyik tagja osztható 7 - tel, így a 20𝑎 + 9𝑏 is osztható lesz 7 - tel.

    46. Bizonyítsd be, hogy ha 𝟏𝟑 | 𝟓𝒂 − 𝟒𝒃 és 𝟏𝟑 | 𝟗𝒂 + 𝟑𝒃, akkor 𝟏𝟑 | 𝟏𝟏𝒃 − 𝒂!

    Megoldás:

    Írjuk fel a 11𝑏 − 𝑎 kifejezést olyan alakban, hogy szerepeljenek benne az 5𝑎 − 4𝑏 és 9𝑎 + 3𝑏 kifejezések is:

    11𝑏 − 𝑎 = (9𝑎 + 3𝑏) − 2 ∙ (5𝑎 − 4𝑏).

    Mivel a különbség mindegyik tagja osztható 13 - mal, így a 11𝑏 − 𝑎 is osztható lesz 13 - mal.

    47. Bizonyítsd be, hogy 𝒏𝟑 + 𝟐𝟑𝒏 osztható 𝟐𝟒 – gyel, ha 𝒏 páratlan szám!

    Megoldás:

    Alakítsuk át a kifejezést a következőképpen:

    𝑛3 + 23𝑛 = 𝑛3 + 24𝑛 − 𝑛 = 24𝑛 + 𝑛 · (𝑛2 − 1) = 24𝑛 + 𝑛 · (𝑛 − 1) · (𝑛 + 1).

    Az összeg második tagja egy olyan szorzat, melynek tényezői három egymást követő szám.

    Mivel 𝑛 páratlan, így a szorzat tényezői külön – külön oszthatók 2 – vel, 3 – mal és 4 – gyel is, vagyis a szorzat osztható 2 · 3 · 4 = 24 – gyel.

    Ezek alapján az összeg minden tagja osztható 24 – gyel, vagyis az összeg is osztható 24 – gyel.

    48. Bizonyítsd be, hogy 𝒏𝟓 − 𝟓𝒏𝟑 + 𝟒𝒏 osztható 𝟏𝟐𝟎 – szal, ha 𝒏 természetes szám!

    Megoldás:

    Alakítsuk át a kifejezést a következőképpen:

    𝑛5 − 5𝑛3 + 4𝑛 = 𝑛 · (𝑛4 − 5𝑛2 + 4) = 𝑛 · (𝑛2 − 1) · (𝑛2 − 4) =

    = 𝑛 · (𝑛 − 1) · (𝑛 + 1) · (𝑛 − 2) · (𝑛 + 2)

    A szorzat tényezői öt egymást követő szám, melyek külön - külön oszthatók 2 – vel, 3 – mal, 4 – gyel és 5 – tel is. Ebből adódik, hogy a szorzat osztható 2 · 3 · 4 · 5 = 120 – szal.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    18

    49. Bizonyítsd be, hogy 𝒏𝟕 − 𝒏 mindig osztható 𝟕 – tel, ha 𝒏 természetes szám!

    Megoldás:

    Alakítsuk át a kifejezést a következőképpen:

    𝑛7 − 𝑛 = 𝑛 · (𝑛6 − 1) = 𝑛 · (𝑛3 − 1) · (𝑛3 + 1) =

    = 𝑛 · (𝑛 − 1) · (𝑛2 + 𝑛 + 1) · (𝑛 + 1) · (𝑛2 − 𝑛 + 1)

    Vizsgáljuk meg a kifejezést a 7 – tel való oszthatóság szempontjából:

    Ha 𝑛 = 7𝑘, akkor a szorzat első tényezője osztható 7 – tel.

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 1, akkor a szorzat második tényezője osztható 7 – tel.

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 2, akkor a következő adódik:

    𝑛2 + 𝑛 + 1 = (7𝑘 + 2)2 + 7𝑘 + 2 + 1 = 49𝑘2 + 21𝑘 + 7 = 7 · (7𝑘2 + 3𝑘 + 1)

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 3, akkor a következő adódik:

    𝑛2 − 𝑛 + 1 = (7𝑘 + 3)2 − (7𝑘 + 3) + 1 = 49𝑘2 + 35𝑘 + 7 = 7 · (7𝑘2 + 5𝑘 + 1)

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 4, akkor a következő adódik:

    𝑛2 + 𝑛 + 1 = (7𝑘 + 4)2 + 7𝑘 + 4 + 1 = 49𝑘2 + 63𝑘 + 21 = 7 · (7𝑘2 + 9𝑘 + 3)

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 5, akkor a következő adódik:

    𝑛2 − 𝑛 + 1 = (7𝑘 + 5)2 − (7𝑘 + 5) + 1 = 49𝑘2 + 63𝑘 + 21 = 7 · (7𝑘2 + 5𝑘 + 1)

    Ha 𝑛 = 7𝑘 + 6, akkor a szorzat negyedik tényezője osztható 7 – tel.

    Ezek alapján minden esetben osztható lesz a szorzat 7 – tel.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    19

    50. Bizonyítsd be, hogy ha egy prímszámot 𝟑𝟎 – cal osztunk, akkor maradékul 𝟏 – et, vagy ismét prímszámot kapunk!

    Megoldás:

    Amennyiben 30 – nál kisebb prímet osztunk 30 – cal, akkor maga a prímszám lesz a maradék.

    Legyen a 30 – nál nagyobb prímszám általános alakja: 30𝑘 +𝑚, ahol 𝑚 a maradékot jelöli.

    Az 𝑚 nem lehet páros, illetve 3 – nak és 5 – nek többszöröse, mert akkor a kapott szám nem lenne prím.

    Ebből adódik, hogy az 𝑚 lehetséges értékei: 1; 7; 11; 13; 17; 19; 23; 29.

    Ezek alapján, ha egy prímszámot elosztunk 30 – cal, akkor a maradék csak 1, vagy prímszám.

    51. Bizonyítsd be, hogy bármely két, 𝟑 – nál nagyobb ikerprímszám összege mindig osztható 𝟏𝟐 – vel!

    Megoldás:

    Amennyiben a két szomszédos prímszám 3 – nál nagyobb, akkor a köztük levő szám osztható 2 – vel és 3 – mal, vagyis 6 – tal, s így az általános alakja 6𝑘.

    Ebből adódik, hogy a két prímszám általános alakja 6𝑘 − 1 és 6𝑘 + 1, melyek összege 12𝑘, ami osztható 12 – vel.

    52. Bizonyítsd be, hogy nincs olyan derékszögű háromszög, mely mindhárom oldalának mértéke egész szám, és befogói ikerprímek!

    Megoldás:

    Legyenek a befogók: 𝑝 és 𝑝 + 2.

    Alakítsuk a Pitagorasz – tétel bal oldalát a következőképpen: 𝑝2 + (𝑝 + 2)2 = 2𝑝2 + 4𝑝 + 4.

    Mivel a 𝑝 egy páratlan prímszám, így az egyenlőség jobb oldala páros, de nem osztható 4 – gyel, vagyis nem lehet négyzetszám.

    53. Bizonyítsd be, hogy bármely két szomszédos pozitív egész szám relatív prím!

    Megoldás:

    Két szomszédos természetes számnak csak az 1 lehet a közös osztója, mert amelyik prímmel osztható a kisebb szám, azzal a prímmel osztva a nagyobb számot a maradék 1. Ebből adódik, hogy a két szomszédos számnak nincs közös prímosztója, vagyis relatív prímek.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    20

    54. Melyek azok a pozitív egész számok, amelyeknek nincs valódi osztójuk a pozitív egész számok körében? Melyek azok, amelyeknek páratlan számú osztójuk van a pozitív

    egész számok körében? Melyek azok, amelyeknek pontosan 𝟑 osztójuk van?

    Megoldás:

    A prímszámoknak és az 1 – nek nincs valódi osztója.

    A négyzetszámoknak van páratlan számú osztója: az osztókat összepárosíthatjuk úgy, hogy a

    párok szorzata magát a számot eredményezi (elsőt az utolsóval, másodikat az utolsó előttivel,

    és így tovább). Mivel páratlan számú osztó van, így a középsőnek nem lesz párja, s azt

    önmagával megszorozva kapjuk az adott számot, ami így négyzetszám.

    A prímszámok négyzetének van pontosan 3 osztója: 1; 𝑝; 𝑝2 (ahol 𝑝 a prímszámot jelöli).

    55. Négyzetszám – e a 𝟏𝟗 𝟔𝟎𝟎 és a 𝟐𝟑𝟐 𝟕𝟏𝟑? Ha igen, melyik számnak a négyzete?

    Megoldás:

    A négyzetszámok végződése csak 0; 1; 4; 5; 6; 9 lehet és a prímtényezős felbontásukban minden előforduló prím kitevője páros. Ebből adódik, hogy a 232 713 nem négyzetszám.

    Mivel 19 600 = 24 · 52 · 72, így ez négyzetszám, s a 22 · 5 · 7 = 140 – nek a négyzete.

    56. Melyik négyzetszám: 𝑨 = 𝟐𝟏𝟎𝟎𝟎 · 𝟑𝟐𝟐𝟎 · 𝟏𝟏𝟖, vagy 𝑩 = 𝟓𝟑𝟎𝟎 · 𝟕𝟒𝟎 · 𝟗𝟖?

    Megoldás:

    A négyzetszámok prímtényezős felbontásában a kitevők párosak.

    Ezek alapján az 𝐴 szám négyzetszám, a 𝐵 = 2 · 5300 · 742 pedig nem.

    57. Egy börtönben 𝟒𝟎𝟎 cella található, mindegyikben van egy – egy rab. A zárak úgy működnek, hogy egy fordításra zárnak, egy újabb fordításra nyitnak, és így tovább.

    Jelenleg minden zárka zárva van. A várúr a következőt parancsolja: az első őr

    fordítson minden záron egyet; ezt követően a második őr fordítson minden második

    záron egyet; a harmadik őr minden harmadik záron egyet; és így tovább a 𝟒𝟎𝟎. őrig. Ezek után azt a rabot, amelynek ajtaja nyitva marad, szabadon engedi. Mennyien

    szabadulnak ki végül?

    Megoldás:

    Az utolsó őr végeztével csak azok a zárak maradnak nyitva, amelyeken páratlan számú fordítás

    történik. Ebből adódik, hogy a nyitva maradt cella sorszáma olyan szám, amelynek páratlan

    számú osztója van, vagyis négyzetszám.

    Ezek alapján a megoldás: Mivel 202 = 400, ezért összesen 20 rab szabadul ki, azok, akiknek a cellaszáma négyzetszám.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    21

    58. Melyik az a legkisebb pozitív egész szám, amivel az 𝟏𝟒𝟎𝟎 – at megszorozva, vagy elosztva négyzetszámot kapunk?

    Megoldás:

    Bontsuk fel az 1400 – at prímtényezők szorzatára: 1400 = 23 · 52 · 7.

    Mivel a négyzetszámok prímtényezős felbontásában minden előforduló prím kitevője páros,

    ezért a megoldás: 2 · 7 = 14.

    59. Melyik a legkisebb olyan pozitív egész szám, amelynek tízszerese négyzetszám, hatszorosa pedig köbszám?

    Megoldás:

    A négyzetszámok prímtényezős felbontásában minden előforduló prím kitevője páros, a

    köbszámok esetén pedig minden kitevő osztható 3 – mal.

    Mivel 10 = 2 · 5 és 6 = 2 · 3, így elegendő a 2; 3; 5 prímtényezőket felhasználni.

    Tudjuk, hogy a 2 kitevője páratlan és 3 – mal osztva 2 – t ad maradékul, a 3 kitevője páros és 3 – mal osztva 2 – t ad maradékul, az 5 kitevője pedig páratlan és 3 – mal osztható.

    Ezek alapján a megoldás: 25 · 32 · 53 = 36 000.

    60. Van – e olyan négyzetszám, amely 𝟗𝟎 – re végződik?

    Megoldás:

    A 90 – re végződő számok oszthatók 10 – zel. Amennyiben egy szám négyzete osztható 10 – zel, akkor az adott szám is osztható 10 – zel. Ekkor viszont a négyzete osztható 100 – zal is. Mivel a 90 – re végződő számok nem oszthatók 100 – zal, így nem lehetnek négyzetszámok.

    61. Hány olyan természetes szám van, melynek négyzete 𝟐𝟎𝟏𝟗 darab 𝟏 – esből és néhány 𝟎 – ból áll?

    Megoldás:

    Nincs ilyen szám, mert a négyzetszámok prímtényezős felbontásában a prímek kitevői páros

    számok, ebben az esetben viszont a számjegyek összege 12, vagyis a szám osztható 3 – mal, de 32 = 9 – cel már nem.

    62. A 𝟐𝟖 – nak melyik a legnagyobb hatványa, amellyel az 𝑨 = 𝟏𝟔𝟏𝟖 · 𝟑𝟓𝟑𝟖 osztható?

    Megoldás:

    Bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 28 = 22 · 7 és 𝐴 = 272 · 538 · 738.

    Ezek alapján a legnagyobb hatványa: 2836 = 272 · 736.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    22

    63. Mely számok relatív prímek a következők közül? 𝟏𝟏; 𝟏𝟒; 𝟏𝟓; 𝟏𝟖; 𝟐𝟓

    Megoldás:

    Bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 11; 14 = 2 ∙ 7; 15 = 3 ∙ 5; 18 = 2 ∙ 32 és 25 = 52.

    A számok közül azok lesznek relatív prímek, melyek nem tartalmaznak azonos prímtényezőt.

    Ezek alapján a megoldás: (11; 14), (11; 15), (11; 18), (11; 25), (14; 15), (14; 25), (18; 25).

    64. Igazold, hogy ha 𝒏 egy 𝟑 – mal osztható pozitív szám, akkor 𝒏 + 𝟏 és 𝒏

    𝟑 relatív prím!

    Megoldás:

    Először írjuk fel az 𝑛 – et általános alakban: 𝑛 = 3𝑘.

    Ekkor a következő kifejezéseket kell vizsgálnunk: 3𝑘 + 1 és 3𝑘

    3= 𝑘.

    Mivel 𝑘 bármely osztójával a 3𝑘 + 1 – et elosztva a maradék 1, ezért nincs 1 – nél különböző közös osztójuk, vagyis relatív prímek.

    65. Adj meg négy olyan pozitív egész számot, melyek relatív prímek, de közülük bármely kettő nem relatív prím!

    Megoldás:

    Egy lehetséges megoldás: 2 · 3 · 5 = 30; 2 · 3 · 7 = 42; 2 · 5 · 7 = 70; 3 · 5 · 7 = 105.

    66. Létezik – e olyan 𝒑 prímszám, amely után pontosan 𝟔 összetett szám következik a természetes számsorban?

    Megoldás:

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor nem teljesül a feltétel, mert a következő prímszám a 3.

    Amennyiben a 𝑝 egy páratlan prímszám, akkor a feltétel szerint, az azt követő hetedik szám lenne a következő prímszám. Ez azonban nem lehetséges, mert egy páratlan prímszámhoz

    7 – et hozzáadva páros számot kapunk, ami biztosan nem prím.

    Ezek alapján a megoldás: Nem létezik a feltételnek eleget tevő prímszám.

    67. Mennyi 𝟎 – ra végződik az első 𝟏𝟎𝟎𝟎 prímszám szorzata?

    Megoldás:

    Egyetlen 0 – ra fog végződni, mert a prímtényezős felbontásban a 2 és az 5 kitevője is 1 lesz.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    23

    68. Mennyi 𝟎 – ra végződik az első 𝟑𝟎 pozitív egész szám szorzata?

    Megoldás:

    A végződésnél adódó 0 – k számát az határozza meg, hogy az adott szám 10 – nek mekkora hatványával osztható.

    Mivel 10 = 2 · 5, így elegendő azt megvizsgálnunk, hogy a kapott szám prímtényezős felbontásában a 2, illetve az 5 mekkora kitevővel szerepel.

    A 2 kitevője biztosan nagyobb lesz (több páros szám van, mint 5 – tel osztható), ezért csak az 5 kitevőjét kell meghatároznunk. Az 5 – ös prímtényező az 5; 10; 15; 20; 25; 30 számokban fordul elő, összesen 7 – szer.

    Ezek alapján a szorzat értéke osztható lesz 27 · 57 = 107 – nel, vagyis 7 darab 0 – ra végződik.

    69. Felírható – e a 𝟐𝟎𝟏𝟕 két prímszám összegeként?

    Megoldás:

    Két páratlan prímszám összege páros lenne, így mindenképp egy páros és egy páratlan

    prímszámot kell választanunk.

    Egyetlen páros prímszám a 2, de ekkor az összeg másik tagja 2015, ami nem prím.

    Ezek alapján a megoldás: nem lehet felírni két prímszám összegeként.

    70. Van – e olyan 𝟖 egymást követő pozitív prímszám, amelyek összege is prímszám?

    Megoldás:

    Amennyiben a sorban első prímszám páratlan, akkor 8 páratlan prímszám összege páros lesz, ami biztosan nem lehet prímszám.

    Ebből adódik, hogy az egyetlen lehetséges számsor a 2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19, melyek összege: 2 + 3 + 5 + 7 + 11 + 13 + 17 + 19 = 77, ami nem prímszám.

    Ezek alapján a megoldás: nincs a feltételnek eleget tevő számsor.

    71. Határozd meg azokat a 𝒑, 𝒒, 𝒓 prímszámokat, amelyekre 𝒑 + 𝒒 + 𝒓 = 𝟒𝟎!

    Megoldás:

    Ha mind a három prímszám páratlan, akkor az összegük is páratlan, így ez nem lehetséges.

    Ebből adódik, hogy 𝑝 = 2 és 𝑞 + 𝑟 = 38.

    Ezek alapján a megoldások: 2; 7; 31 és 2; 19; 19.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    24

    72. Melyek azok a 𝒑 prímszámok, amikre 𝒑 + 𝟐𝟔 és 𝒑 + 𝟔𝟒 is prímszám?

    Megoldás:

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor a kapott értékek (28 és 66) nem prímszámok.

    Amennyiben 𝑝 = 3, akkor a kapott értékek (29 és 67) prímszámok.

    Vizsgáljuk meg a további páratlan prímszámokat, az általános alakjukkal.

    Amennyiben 𝑝 = 3𝑘 + 1, akkor 𝑝 + 26 = 3𝑘 + 27, ami nem prím, mert 3 – mal osztható.

    Amennyiben 𝑝 = 3𝑘 + 2, akkor 𝑝 + 64 = 3𝑘 + 66, ami nem prím, mert 3 – mal osztható.

    Ezek alapján a megoldás: 3.

    73. Van – e olyan 𝒑 prím, amelyre a következő kifejezések is prímek?

    𝒑 + 𝟏𝟓 𝒑𝟐 + 𝟏𝟒𝟗 𝟒𝒑𝟐 − 𝟏 𝟓𝒑𝟐 − 𝟐 𝒑𝟒 + 𝟒

    Megoldás:

    Tekintsük egyesével az adott kifejezéseket:

    𝑝 + 15

    Amennyiben egy páratlan prímet választunk, akkor az összeg páros lesz, ami biztosan nem

    prím. Ebből adódik, hogy egyetlen lehetséges megoldás 𝑝 = 2, s ekkor az összeg is prím (17).

    𝑝2 + 149

    Minden páratlan prímszám négyzete páratlan, így ekkor a kapott összeg páros.

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor a kifejezés értéke 22 + 149 = 153 = 9 · 17.

    Ezek alapján bármilyen prímszámot is választunk, a kapott eredmény összetett szám lesz.

    4𝑝2 − 1

    Alakítsuk a kifejezést a következőképpen: 4𝑝2 − 1 = (2𝑝 − 1) · (2𝑝 + 1).

    Ekkor a szorzat értéke csak akkor prím, ha a kisebb tényezője 1. Ebből azt kapjuk, hogy 2𝑝 − 1 = 1, vagyis 𝑝 = 1, ami nem prím. Így nincs megoldása a feladatnak.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    25

    5𝑝2 − 2

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor a kapott érték (18) nem prímszám.

    Amennyiben 𝑝 = 3, akkor a kapott érték (43) prímszám.

    Vizsgáljuk meg a további páratlan prímszámokat, az általános alakjukkal.

    Amennyiben 𝑝 = 3𝑘 + 1, akkor 5 · (3𝑘 + 1)2 − 2 = 45𝑘2 + 30𝑘 + 3, ami nem prím, mert 3 – mal osztható.

    Amennyiben 𝑝 = 3𝑘 + 2, akkor 5 · (3𝑘 + 2)2 − 2 = 45𝑘2 + 60𝑘 + 18, ami nem prím, mert 3 – mal osztható.

    Ezek alapján a megoldás: 3.

    𝑝4 + 4

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor a kapott érték (20) nem prímszám.

    Amennyiben 𝑝 = 5, akkor a kapott érték (629) nem prímszám.

    Minden további páratlan prímszám esetén a negyedik hatványuk 1 – re végződik, s ehhez hozzáadva 4 – et, a szám biztosan 5 – tel osztható lesz, vagyis nem lehet prímszám.

    Ezek alapján a megoldás: nincs olyan prímszám, melyre a kifejezés is prímszám lenne.

    74. Melyek azok a prímszámok, amelyek egy négyzetszámnál eggyel kisebbek?

    Megoldás:

    A 2 nem felel meg a feladat szövegének.

    Ebből adódik, hogy a lehetséges prímszámok páratlan számok.

    Ekkor az eggyel nagyobb négyzetszám páros, vagyis a prímszámok alakja: (2𝑘)2 − 1.

    Alakítsuk a kapott kifejezést a következőképpen: 4𝑘2 − 1 = (2𝑘 − 1) · (2𝑘 + 1).

    Ebből azt kapjuk, hogy a szorzat értéke csak akkor prím, ha a kisebb tényezője 1.

    Mivel 2𝑘 − 1 = 1, így 𝑘 = 1, s ekkor a másik tényező pedig 3.

    Ezek alapján a megoldás: 3.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    26

    75. Három prímszám szorzata összegük ötszörösével egyenlő. Melyik ez a három szám?

    Megoldás:

    Legyen a három prímszám: 𝑝; 𝑞; 𝑟.

    Ekkor felírhatjuk a következő egyenletet: 𝑝 · 𝑞 · 𝑟 = 5 · (𝑝 + 𝑞 + 𝑟).

    Mivel az egyenlet jobb oldala osztható 5 – tel, így a bal oldala is, vagyis az egyik prím az 5.

    Legyen 𝑝 = 5, s rendezzük az egyenletet a következőképpen: 𝑞 =𝑟 + 5

    𝑟 − 1.

    Alakítsuk tovább a kapott törtet: 𝑟 + 5

    𝑟 − 1=𝑟 − 1 + 6

    𝑟 − 1= 1 +

    6

    𝑟 − 1.

    A kapott tört csak akkor lesz egész szám, ha (𝑟 − 1) osztója 6 – nak, vagyis 𝑟 − 1 =±1;±2;±3;±6.

    Ekkor az 𝑟 és a 𝑞 lehetséges értékei a következők:

    𝑟 − 1 = 1 → 𝑟 = 2 → 𝑞 = 7

    𝑟 − 1 = −1 → 𝑟 = 0 → 𝑞 = −5

    𝑟 − 1 = 2 → 𝑟 = 3 → 𝑞 = 4

    𝑟 − 1 = −2 → 𝑟 = −1 → 𝑞 = −2

    𝑟 − 1 = 3 → 𝑟 = 4 → 𝑞 = 3

    𝑟 − 1 = −3 → 𝑟 = −2 → 𝑞 = −1

    𝑟 − 1 = 6 → 𝑟 = 7 → 𝑞 = 2

    𝑟 − 1 = −6 → 𝑟 = −5 → 𝑞 = 0

    Ezek alapján a megoldások: 2; 5; 7.

    76. Egy apa és két különböző korú kisgyermekének életkora ugyanazon prímszám hatványa. Egy évvel ezelőtt mindhármuk életkora prímszám volt. Hány évesek most?

    Megoldás:

    Mivel egy évvel ezelőtt prímszámok voltak az életkorok, ezért most biztosan páros számok,

    vagyis 2 – nek hatványai.

    Ezek alapján a megoldás: az apa 25 = 32, a két gyerek pedig 23 = 8 és 22 = 4 évesek.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    27

    77. Határozd meg 𝟑𝟐𝟒 és 𝟕𝟓𝟎 összes osztójának számát, összes osztójának összegét, illetve a relatív prímek számát!

    Megoldás:

    Először bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 324 = 22 ∙ 34 és 750 = 2 ∙ 3 ∙ 53.

    Az osztók számát megkapjuk a 𝑑(𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝑑(324) = (2 + 1) ∙ (4 + 1) = 3 ∙ 5 = 15

    𝑑(750) = (1 + 1) ∙ (1 + 1) ∙ (3 + 1) = 2 ∙ 2 ∙ 4 = 16

    Az osztók összegét megkapjuk a 𝜎(𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝜎(324) =23 − 1

    2 − 1∙35 − 1

    3 − 1= 7 ∙ 121 = 847

    𝜎(750) =22 − 1

    2 − 1∙32 − 1

    3 − 1∙54 − 1

    5 − 1= 3 ∙ 4 ∙ 156 = 1872

    A relatív prímek számát megkapjuk a 𝜑(𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝜑(324) = (2 − 1) ∙ 21 ∙ (3 − 1) ∙ 33 = 1 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 27 = 108

    𝜑(750) = (2 − 1) ∙ 20 ∙ (3 − 1) ∙ 30 ∙ (5 − 1) ∙ 52 = 1 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 1 ∙ 4 ∙ 25 = 200

    78. Melyik számnak van több osztója: 𝟑𝟎𝟎 – nak, vagy 𝟑𝟖𝟎 – nak?

    Megoldás:

    Először bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 300 = 22 ∙ 3 ∙ 52 és 380 = 22 ∙ 5 · 19.

    Egy szám osztóinak számát úgy kapjuk meg, ha a prímtényezős felbontásban szereplő prímek

    kitevőit 1 – gyel megnöveljük, majd az így kapott számokat összeszorozzuk.

    Számítsuk ki az osztók számát a 𝑑 (𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝑑 (300) = (2 + 1) · (1 + 1) · (2 + 1) = 18

    𝑑 (380) = (2 + 1) · (1 + 1) · (1 + 1) = 12

    Ezek alapján a megoldás: a 300 – nak van több osztója.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    28

    79. Melyik pozitív kétjegyű számnak van a legtöbb osztója?

    Megoldás:

    Mivel az első négy prímszám szorzata 2 · 3 · 5 · 7 = 210 > 100, így a kétjegyű számoknak maximum három különböző prímtényezője lehet a felbontás során.

    Egy szám osztóinak számát úgy kapjuk meg, ha a prímtényezős felbontásban szereplő kitevőket

    1 – gyel megnöveljük, majd az így kapott számokat összeszorozzuk.

    Ezek alapján a megoldások: 25 · 3 = 96; 23 · 32 = 72; 22 · 3 · 5 = 60; 22 · 3 · 7 = 84, melyek külön - külön 12 osztóval rendelkeznek.

    80. Hány olyan nem egyszerűsíthető, 𝟎 és 𝟏 közötti tört van, amelynek nevezője 𝟏𝟒𝟒?

    Megoldás:

    Egy tört akkor nem egyszerűsíthető tovább, ha a számlálójának és nevezőjének legnagyobb

    közös osztója 1, vagyis relatív prímek.

    Először bontsuk fel a számot prímtényezőkre: 144 = 24 ∙ 32.

    Számítsuk ki a relatív prímek számát a 𝜑 (𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝜑(144) = (2 − 1) ∙ 23 ∙ (3 − 1) ∙ 31 = 1 ∙ 8 ∙ 2 ∙ 3 = 48

    Ezek alapján a megoldás: 48.

    81. Melyik az a legkisebb pozitív egész szám, amelynek 𝟏𝟐, illetve 𝟏𝟑 osztója van?

    Megoldás:

    Egy szám osztóinak számát úgy kapjuk meg, ha a prímtényezős felbontásban szereplő kitevőket

    1 – gyel megnöveljük, majd az így kapott számokat összeszorozzuk.

    Bontsuk fel a 12 – t szorzatokra: 12 = 1 · 12 = 2 · 6 = 3 · 4 = 2 · 2 · 3.

    Ebből csak a következő esetekben kapjuk a legkisebb számokat: 211; 25 · 3; 23 · 32; 22 · 3 · 5.

    Bontsuk fel a 13 - mat szorzatokra: 13 = 1 · 13.

    Ebből csak a következő esetben kapjuk a legkisebb számot: 212.

    Ezek alapján a megoldások: 22 · 3 · 5 = 60 és 212 = 4096.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    29

    82. Egy sorban 𝟓𝟎 doboz található. A dobozokba valaki beletesz 𝟏 − 𝟏 golyót. Eztuán visszatér a sor elejére és minden másodikba tesz 𝟏 − 𝟏 golyót. Ezt követően minden harmadikba, majd minden negyedikbe, s ezt egészen addig folytatja, amíg végül csak

    az utolsó dobozba tesz 𝟏 golyót. Melyikben lesz a legkevesebb és a legtöbb golyó? Lesz – e olyan doboz, amibe 𝟓 golyó kerül?

    Megoldás:

    A dobozokba annyi golyó kerül az eljárás során, amennyi osztója van a doboz sorszámának.

    A legkevesebb golyó az első dobozba lesz (1 darab).

    A legtöbb golyó a 48. dobozba kerül (10 darab), mert 48 = 24 · 3.

    A 16. dobozban pontosan 5 darab golyó lesz, mivel 16 = 24.

    83. Bizonyítsd be, hogy a 𝟐𝟐𝟎 és a 𝟐𝟖𝟒 barátságos számok! Adj meg 𝟑 darab Pitagoraszi számhármast!

    Megoldás:

    A barátságos számok esetében vizsgáljuk meg az önmaguknál kisebb osztók összegét:

    220 → 1 + 2 + 4 + 5 + 10 + 11 + 20 + 22 + 44 + 55 + 110 = 284

    284 → 1 + 2 + 4 + 71 + 142 = 220

    Mivel a kapott eredmény éppen a másik szám, így ezek barátságos számpárt alkot.

    Az (𝑥; 𝑦; 𝑧) Pitagoraszi számhármasok megadásához vegyünk tetszőleges 𝑚, 𝑛 értékeket, ahol 𝑚 > 𝑛, majd alkalmazzuk a képzési szabályt (𝑥 = 𝑚2 − 𝑛2; 𝑦 = 2𝑚𝑛; 𝑧 = 𝑚2 + 𝑛2):

    𝑚 = 2 és 𝑛 = 1 → 𝑥 = 4 − 1 = 3 𝑦 = 2 ∙ 2 ∙ 1 = 4 𝑧 = 4 + 1 = 5

    𝑚 = 3 és 𝑛 = 2 → 𝑥 = 9 − 4 = 5 𝑦 = 2 ∙ 3 ∙ 2 = 12 𝑧 = 9 + 4 = 13

    𝑚 = 4 és 𝑛 = 3 → 𝑥 = 16 − 9 = 7 𝑦 = 2 ∙ 4 ∙ 3 = 24 𝑧 = 16 + 9 = 25

    Továbbá, ha adott egy számhármas, akkor annak pozitív egész számszorosai is megfelelő

    megoldást adnak: (3; 4; 5); (6; 8; 10); (9; 12; 15);…

    84. Írd fel 𝟏 - től 𝟓𝟎 - ig az ikerprímeket! Döntsd el, hogy a következő számok tökéletes / bővelkedő / szűkölködő (hiányos) számok - e! 𝟔, 𝟏𝟎, 𝟏𝟏, 𝟏𝟐, 𝟐𝟎, 𝟐𝟖

    Megoldás:

    Az ikerprímek a következők: (3; 5), (5; 7), (11; 13), (17; 19), (29; 31), (41; 43).

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    30

    Az adott számok kategóriákba való besorolásához először adjuk össze a számok osztóit, majd

    a kapott értékeket viszonyítsuk az adott számok kétszereséhez.

    6 → 1 + 2 + 3 + 6 = 12 = 12 10 → 1 + 2 + 5 + 10 = 18 < 20

    11 → 11 < 22 12 → 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28 > 24

    20 → 1 + 2 + 4 + 5 + 10 + 20 = 42 > 40 28 → 1 + 2 + 4 + 7 + 14 + 28 = 56 = 56

    Ezek alapján a megoldások:

    Tökéletes szám Bővelkedő szám Szűkölködő szám

    6, 28 12, 20 10, 11

    85. A szabályos 𝒏 - szögek közül melyek szerkeszthetők meg Euklideszi módon (körzővel és vonalzóval), ha 𝒏 = 𝟑, 𝟒,… , 𝟏𝟏?

    Megoldás:

    Egy szabályos 𝑛 – szög pontosan akkor szerkeszthető meg Euklideszi módon, ha 𝑛 felírható 2 valamilyen hatványának és különböző Fermat – prímek (3; 5; 17;… ) szorzataként.

    Nézzük meg, mely számok írhatók fel a kívánt szorzatalakban:

    3 = 20 ∙ 3 4 = 22 5 = 20 ∙ 5 6 = 2 ∙ 3 8 = 23 10 = 2 ∙ 5

    Ezek alapján a megoldás: a szabályos 3, 4, 5, 6, 8, 10 szög megszerkeszthető Euklideszi módon.

    86. Melyek azok a 𝒑 prímszámok, amelyekre 𝟐𝒑 − 𝟏 és 𝟐𝒑 + 𝟏 ikerprímek?

    Megoldás:

    Amennyiben 𝑝 = 2, akkor a kapott értékek (3 és 5) ikerprímek.

    Amennyiben 𝑝 = 3, akkor a kapott értékek (5 és 7) ikerprímek.

    Vizsgáljuk meg a további páratlan prímszámokat, az általános alakjukkal.

    Amennyiben 𝑝 = 3𝑘 + 1, akkor 2 · (3𝑘 + 1) + 1 = 6𝑘 + 3, ha pedig 𝑝 = 3𝑘 + 2, akkor 2 · (3𝑘 + 2) − 1 = 6𝑘 + 3, vagyis egyik sem prím, mert oszthatók 3 – mal.

    Ezek alapján a megoldások: 𝑝 = 2 és 𝑝 = 3.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    31

    87. Határozd meg az 𝟏𝟖𝟓𝟐 és 𝟏𝟗𝟕𝟐 számok legnagyobb közös osztóját Euklideszi algoritmus segítségével!

    Megoldás:

    Az euklideszi algoritmus azt jelenti, hogy minden újabb lépésben az előző lépésben szereplő

    osztót osztjuk el az ott keletkezett maradékkal:

    1972 ∶ 1852 = 1, maradék: 120.

    1852 ∶ 120 = 15, maradék: 52.

    120 ∶ 52 = 2, maradék: 16.

    52 ∶ 16 = 3, maradék: 4.

    16 ∶ 4 = 4, maradék: 0.

    Ezek alapján a megoldás (az utolsó nem 0 maradék): 4.

    88. Határozd meg 𝟔𝟎 és 𝟏𝟗𝟖 legnagyobb közös osztóját és legkisebb közös többszörösét!

    Megoldás:

    Először bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 60 = 22 ∙ 3 ∙ 5 és 198 = 2 ∙ 32 ∙ 11.

    A legnagyobb közös osztó meghatározásához a közös prímtényezőket az előforduló legkisebb

    hatványon összeszorozzuk. Ezek alapján a legnagyobb közös osztó: (60, 198) = 2 ∙ 3 = 6.

    A legkisebb közös többszörös meghatározásához a két számban szereplő összes prímtényezőt

    az előforduló legnagyobb hatványon összeszorozzuk. Ezek alapján a legkisebb közös

    többszörös: [60, 198] = 22 ∙ 32 ∙ 5 ∙ 11 = 1980.

    89. Határozd meg a 𝒃 számot, ha tudjuk, hogy 𝒂 = 𝟐𝟕 ∙ 𝟑𝟓 ∙ 𝟕; (𝒂, 𝒃) = 𝟐𝟒 ∙ 𝟑𝟓 és [𝒂, 𝒃] = 𝟐𝟕 ∙ 𝟑𝟗 ∙ 𝟓 ∙ 𝟕!

    Megoldás:

    A 𝑏 szám prímtényezők szorzataként való felíráshoz a legnagyobb közös osztóból indulunk ki. Ebből következik, hogy a 𝑏 szám prímtényezős felbontásában biztosan lesz 24 (mert az 𝑎 számban 27 szerepelt) és 3 - nak valamilyen hatványa (mivel 𝑎 - nál is éppen 35 szerepelt, ezért a hatványt még nem tudjuk kitalálni).

    Ezek után tekintsük a legkisebb közös többszöröst. Ebből azt kapjuk, hogy biztosan lesz a

    𝑏 szám prímtényezős felírásában 5 és 39 (mert az 𝑎 szám felírásában az 5 nem, míg a 3 csak az ötödik hatványon szerepelt).

    Ezek alapján a megoldás: 𝑏 = 24 ∙ 39 ∙ 5 = 1 574 640.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    32

    90. Határozd meg a betűk lehetséges értékeit! (𝒂; 𝟕𝟐) = 𝟐𝟒 [𝒃; 𝟏𝟐] = 𝟔𝟎

    Megoldás:

    Először bontsuk fel prímtényezők szorzatára a megadott számokat: 72 = 23 · 32; 24 = 23 · 3 és 12 = 22 · 3; 60 = 22 · 3 · 5.

    A legnagyobb közös osztó meghatározásához a közös prímtényezőket az előforduló legkisebb

    hatványon, a legkisebb közös többszörös meghatározásához a két számban szereplő összes

    prímtényezőt az előforduló legnagyobb hatványon kell összeszoroznunk.

    Ezek alapján a megoldások:

    𝑎 = 24, vagy olyan pozitív többszöröse, amelynek nincs további 3 – as prímtényezője.

    𝑏1 = 5; 𝑏2 = 2 · 5 = 10; 𝑏3 = 3 · 5 = 15; 𝑏4 = 22 · 5 = 20; 𝑏5 = 2 · 3 · 5 = 30; 𝑏6 = 60

    91. Melyek azok a számpárok, amelyeknek legnagyobb közös osztója 𝟏𝟐, legkisebb közös többszöröse 𝟓𝟎𝟒𝟎?

    Megoldás:

    Írjuk fel az adott számok prímtényezős alakját: 12 = 22 · 3 és 5040 = 24 · 32 · 5 · 7.

    A legnagyobb közös osztóból adódik, hogy mindkét számban szerepelnie kell a 22 – nak és a 3 – nak. A legkisebb közös többszörösből pedig azt kapjuk, hogy a másik számban lennie kell 24 – nek és 32 – nek. Az 5 és a 7 csak az egyik számban állhat, de valamelyikben lenniük kell.

    Ezek alapján összesen 8 megoldás lehetséges:

    𝑎1 = 22 · 3 = 12 és 𝑏1 = 2

    4 · 32 · 5 · 7 = 5040 → (12; 5040) és [12; 5040]

    𝑎2 = 22 · 3 · 5 = 60 és 𝑏2 = 2

    4 · 32 · 7 = 1008 → (60; 1008) és [60; 1008]

    𝑎3 = 22 · 3 · 7 = 84 és 𝑏3 = 2

    4 · 32 · 5 = 720 → (84; 720) és [84; 720]

    𝑎4 = 22 · 3 · 5 · 7 = 420 és 𝑏4 = 2

    4 · 32 = 144 → (144; 420) és [144; 420]

    𝑎5 = 24 · 3 = 48 és 𝑏5 = 2

    2 · 32 · 5 · 7 = 1260 → (48; 1260) és [48; 1260]

    𝑎6 = 22 · 32 = 36 és 𝑏6 = 2

    4 · 3 · 5 · 7 = 1680 → (36; 1680) és [36; 1680]

    𝑎7 = 24 · 3 · 5 = 240 és 𝑏7 = 2

    2 · 32 · 7 = 252 → (240; 252) és [240; 252]

    𝑎8 = 24 · 3 · 7 = 336 és 𝑏8 = 2

    2 · 32 · 5 = 180 → (180; 336) és [180; 336]

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    33

    92. Mely 𝒂 és 𝒃 természetes számokra teljesül, hogy (𝒂; 𝒃) = 𝟖 és 𝒂 · 𝒃 = 𝟏𝟐𝟖𝟎?

    Megoldás:

    A legnagyobb közös osztó miatt a számok általános alakja: 𝑎 = 8𝑘 és 𝑏 = 8𝑚, itt (𝑘;𝑚) = 1.

    Ezt behelyettesítve a szorzatba a következő adódik: 𝑘 · 𝑚 = 20.

    Ebből a következőt kapjuk: 𝑘1 = 1;𝑚1 = 20 és 𝑘2 = 4;𝑚2 = 5.

    Ezek alapján a megoldások: 𝑎1 = 8; 𝑏1 = 160 és 𝑎2 = 32; 𝑏2 = 40.

    93. Melyik az a legnagyobb szám, amellyel az 𝟏𝟓𝟏𝟐 – at és a 𝟏𝟕𝟔𝟐 – at elosztva mindkét esetben 𝟏𝟐 lesz a maradék?

    Megoldás:

    Írjuk fel a 12 – vel kisebb számok prímtényezős alakját: 1500 = 22 · 3 · 53; 1750 = 2 · 53 · 7.

    Ezek alapján a megoldás: (1500; 1750) = 2 · 53 = 250.

    94. Melyik az a legkisebb természetes szám, amely 𝟐 – vel osztva 𝟏, 𝟑 – mal osztva 𝟐, 𝟒 – gyel osztva 𝟑 és 𝟓 – tel osztva 𝟒 maradékot ad?

    Megoldás:

    Az adott számhoz, ha hozzáadunk 1 – et, akkor a kapott szám osztható lesz 2 – vel, 3 – mal, 4 – gyel és 5 – tel is.

    Írjuk fel a 2,3,4,5 számok legkisebb közös többszörösét: [2; 3; 4; 5] = 3 · 4 · 5 = 120.

    Ezek alapján a megoldás: 120 − 1 = 119.

    95. Melyek azok a négyjegyű pozitív egész számok, amelyek 𝟏𝟏 – gyel, 𝟏𝟓 – tel és 𝟏𝟔 – tal osztva egyaránt 𝟔 maradékot adnak?

    Megoldás:

    Legyen a keresett szám 𝑥.

    Ekkor az 𝑥 − 6 osztható 11 – gyel, 15 – tel és 16 – tal is.

    Írjuk fel a 11,15,16 legkisebb közös többszörösét: [11; 15; 16] = 11 · 15 · 16 = 2640.

    Ezek alapján a megoldások: 2646; 5286; 7926.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    34

    96. Egy ötjegyű szám osztható 𝟕 – tel, 𝟖 – cal és 𝟗 – cel. Az első két számjegyből álló szám prímszám, eggyel nagyobb egy négyzetszámnál, s a két számjegy összege kétjegyű.

    Melyik ez az ötjegyű szám?

    Megoldás:

    Írjuk fel a 7,8,9 számok legkisebb közös többszörösét: [7; 8; 9] = 7 · 8 · 9 = 504.

    Az első két számjegyből képzett szám prímszám, így ennek páratlannak kell lennie.

    Mivel eggyel nagyobb egy négyzetszámnál, ezért csak 17, vagy 37 lehet.

    A 17 esetén 1 + 7 = 8 nem kétjegyű.

    Ebből adódik, hogy a keresett szám 504 – nek többszöröse és 37 – tel kezdődik.

    Ezek alapján a megoldások: 37 296; 37 800.

    97. Írj az 𝟓𝟐𝟑… - hoz három számjegyet úgy, hogy az így keletkezett hatjegyű szám osztható legyen 𝟕 – tel, 𝟖 – cal és 𝟗 – cel is. Hány megoldás van?

    Megoldás:

    Legyen a keresett háromjegyű szám 𝑥.

    Írjuk fel a 7,8,9 számok legkisebb közös többszörösét: [7; 8; 9] = 7 · 8 · 9 = 504.

    Ekkor osszuk el 523 000 – et 504 – gyel: 523 000 = 1037 · 504 + 352.

    Ebből azt kapjuk, hogy 𝑥1 = 504 − 352 = 152, vagy 𝑥2 = 2 · 504 − 352 = 656.

    Ezek alapján a megoldások: 523152; 523656.

    98. Melyik az a háromjegyű szám, amelyből 𝟕 – et elvéve 𝟕 – tel osztható, 𝟖 – cat elvéve 𝟖 – cal osztható, 𝟗 – cet elvéve 𝟗 – cel osztható számot kapunk?

    Megoldás:

    A szövegből adódik, hogy a keresett szám osztható 7 – tel, 8 – cal és 9 – cel is.

    Írjuk fel a 7,8,9 számok legkisebb közös többszörösét: [7; 8; 9] = 7 · 8 · 9 = 504.

    Mivel az 504 többszörösei nem háromjegyűek, így ez az egyetlen megoldás.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    35

    99. Tamás a könyveit rendezgetve a következőt veszi észre: akár 𝟐𝟎 – at, akár 𝟐𝟓 – öt, akár 𝟑𝟓 – öt rak egy sorba mindig 𝟐 könyv marad az utolsó sorban. Mennyi könyve van, ha tudjuk, hogy több van 𝟏𝟎𝟎𝟎 – nél, de kevesebb 𝟐𝟎𝟎𝟎 - nél?

    Megoldás:

    Írjuk fel a számok prímtényezős felbontását: 20 = 22 · 5; 25 = 52; 35 = 5 · 7.

    Számítsuk ki ezek legkisebb közös többszörösét: [20; 25; 35] = 22 · 52 · 7 = 700.

    Ebből adódik, hogy a könyvek száma 700 valamilyen egész többszörösénél 2 – vel több.

    Ezek alapján a megoldás: Tamásnak 1402 könyve van összesen.

    100. Adott 𝟑 bolygó keringési ideje: 𝟏𝟖 év; 𝟐𝟒 év; 𝟑𝟎 év. Mennyi év múlva lesz a következő együttállás, ha az előző óta 𝟓 év telt el?

    Megoldás:

    Írjuk fel a számok prímtényezős felbontását: 18 = 2 · 32; 24 = 23 · 3; 30 = 2 · 3 · 5.

    Számítsuk ki ezek legkisebb közös többszörösét: [18; 24; 30] = 23 · 32 · 5 = 360.

    Ezek alapján a megoldás: 360 évenként van együttállás, s így 355 év múlva lesz a következő.

    101. Melyik az a legnagyobb négyzet alakú járólap, amellyel hézagmentesen ki lehet rakni egy 𝟑𝟎𝟔 𝒄𝒎 ⨯ 𝟒𝟐𝟓 𝒄𝒎 – es téglalap alakú helyiséget?

    Megoldás:

    Írjuk fel a számok prímtényezős felbontását: 306 = 2 · 32 · 17; 425 = 52 · 17.

    Számítsuk ki ezek legnagyobb közös osztóját: (306; 425) = 17.

    Ezek alapján a megoldás: 17 ⨯ 17 𝑐𝑚 – es négyzet alakú járólapot kell használni.

    102. Hány olyan pozitív egész szám van, amelyik osztója a 𝟏𝟎𝟒𝟎 és 𝟐𝟎𝟑𝟎 számok valamelyikének?

    Megoldás:

    Először bontsuk fel a számokat prímtényezőkre: 1040 = 240 ∙ 540 és 2030 = 260 ∙ 530.

    Egy szám osztóinak számát úgy kapjuk meg, ha a prímtényezős felbontásban szereplő kitevőket

    1 – gyel megnöveljük, majd az így kapott számokat összeszorozzuk.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    36

    Számítsuk ki az osztók számát a 𝑑 (𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝑑 (1040) = (40 + 1) · (40 + 1) = 1681

    𝑑 (2030) = (60 + 1) · (30 + 1) = 1891

    A két szám legnagyobb közös osztója (1040; 2030) = 240 · 530, s ennek az osztói egyúttal a két számnak a közös osztói is, melyeket kétszer számoltunk.

    Számítsuk ki az osztók számát a 𝑑 (𝑛) számelméleti függvény segítségével:

    𝑑 (240 · 530) = (40 + 1) · (30 + 1) = 1271

    Ezek alapján a megoldás: 1681 + 1891 − 1271 = 2301.

    103. Az első 𝒏 természetes szám négyzetének összege mikor osztható 𝒏 – nel?

    Megoldás:

    Az első 𝑛 természetes szám négyzetének összege: 𝑛 · (𝑛 + 1) · (2𝑛 + 1)

    6.

    A kifejezés akkor osztható 𝑛 – nel, ha (𝑛 + 1) · (2𝑛 + 1)

    6 értéke egész szám, vagyis ha

    (𝑛 + 1) · (2𝑛 + 1) osztható 6 – tal.

    Mivel (2𝑛 + 1) mindig páratlan szám, így (𝑛 + 1) – nek párosnak kell lennie ahhoz, hogy a szorzatuk 6 – tal osztható legyen.

    Ebből adódik, hogy 𝑛 páratlan, vagyis az általános alakja: 6𝑘 + 1; 6𝑘 + 3; vagy 6𝑘 + 5.

    Amennyiben 𝑛 = 6𝑘 + 1, akkor a szorzat a következőképpen adódik:

    (6𝑘 + 1 + 1) · [2 · (6𝑘 + 1) + 1] = 2 · (3𝑘 + 1) · 3 · (4𝑘 + 1) = 6 · (3𝑘 + 1) · (4𝑘 + 1)

    Amennyiben 𝑛 = 6𝑘 + 3, akkor a szorzat egyik tényezője sem lenne osztható 3 – mal.

    Amennyiben 𝑛 = 6𝑘 + 5, akkor a szorzat a következőképpen adódik:

    (6𝑘 + 5 + 1) · [2 · (6𝑘 + 5) + 1] = 6 · (𝑘 + 1) · (12𝑘 + 11)

    Ezek alapján a megoldás: 𝑛 = 6𝑘 + 1, vagy 𝑛 = 6𝑘 + 5.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    37

    104. Az alábbi állítások közül melyik igaz, melyik hamis? (𝒙 páros, 𝒚 páratlan)

    A: 𝒙 − 𝟐𝒚 páros B: 𝟑𝒙 + 𝟓𝒚 páratlan C: 𝒙𝟐 osztható 𝟒 – gyel

    D: 𝟏𝟓|𝟏𝟎𝟐𝟎𝟏𝟕 − 𝟓 E: 𝟗|𝟏𝟎𝟏𝟎 − 𝟏 F: 𝟏𝟎𝟓|𝟏 · 𝟐 · … · 𝟐𝟑 · 𝟐𝟒

    G: 𝟓|𝟏𝟔𝟐𝟎𝟎𝟎 − 𝟏𝟏𝟐𝟎 H: 𝟔|𝟏𝟕𝟏𝟕 + 𝟏𝟖𝟏𝟖 I: 𝟑| 𝟏𝟒𝟕…𝟏𝟒𝟕⏟ 𝟑𝟎𝟎𝟎 𝒋𝒆𝒈𝒚

    J: Az első 𝟏𝟎𝟎 prímszám összege páros.

    K: Az első 𝟏𝟎𝟎𝟎 prímszám szorzata páratlan.

    L: Ha egy szám osztható 𝟔 – tal és 𝟖 - cal, akkor osztható 𝟒𝟖 – cal is.

    M: Egy számot 𝟕 - tel osztva a lehetséges maradékok száma 𝟔.

    N: Két szám legnagyobb közös osztója kisebb mindegyik számnál.

    P: Két szám legkisebb közös többszörösének osztója a két szám legnagyobb közös osztója.

    Q: Ha két szám relatív prím, akkor a legkisebb közös többszörösük a két szám szorzata.

    R: Ha egy pozitív egész szám osztója két pozitív egész szám legkisebb közös

    többszörösének, akkor osztója mindkét számnak.

    Megoldás:

    A megoldások a következők: 𝐼; 𝐼; 𝐼; 𝐻; 𝐼; 𝐻; 𝐼; 𝐻; 𝐼; 𝐻;𝐻;𝐻;𝐻; 𝐼; 𝐼; 𝐼; 𝐻.

    105. Oldd meg a következő egy ismeretlenes diofantoszi egyenletet! 𝟔𝒙 = 𝟏𝟏

    Megoldás:

    Az egyenlet megoldása előtt meg kell vizsgálni, hogy teljesül - e a feltétel.

    Mivel a 6 nem osztója a 11 - nek, ezért nem lesz egész megoldása az egyenletnek.

    106. Oldd meg a következő két ismeretlenes diofantoszi egyenleteket!

    𝟐𝒙 + 𝟒𝒚 = 𝟓 𝟏𝟓𝒙 − 𝟑𝟓𝒚 = 𝟐𝟎

    Megoldás:

    Az egyenlet megoldása előtt meg kell vizsgálni, hogy teljesül - e a feltétel.

    Az első egyenletnél a (2; 4) = 2 nem osztója az 5 - nek, ezért nem lesz megoldása az egyenletnek az egész számok körében.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    38

    A második egyenletnél a (15; 35) = 5 osztója a 20 - nak, vagyis lesz megoldása az egyenletnek az egész számok körében.

    A megoldás lépései a következők:

    Először fejezzük ki 𝑥 - et, vagy 𝑦 - t a másik ismeretlen függvényében:

    15𝑥 − 35𝑦 = 20 → 15𝑥 = 20 + 35𝑦 → 𝑥 =20 + 35𝑦

    15

    Ezt követően a törtet alakítsuk át úgy, hogy egyes tagjait el tudjuk osztani a nevezővel:

    𝑥 =20 + 35𝑦

    15=15 + 30𝑦 + 5 + 5𝑦

    15=15 + 30𝑦

    15+5 + 5𝑦

    15= 1 + 2𝑦 +

    5 + 5𝑦

    15

    Ebben az alakban az 1 + 2𝑦 biztosan egész szám, így az összeg akkor lesz egész, ha a tört értéke is egész lesz. Keressünk egy megfelelő 𝑦 értéket, majd ehhez számoljuk ki az 𝑥 - et is.

    Legyen 𝑦0 = 2, ekkor a tört értéke 1 lesz, s az 𝑥0 = 6, vagyis egy megoldás: (6; 2).

    Az egyenletnek végtelen sok megoldása van, s ezeket felírhatjuk a következő alakban:

    𝑥 = 6 +−35

    (15; 35)∙ 𝑡 = 6 −

    35

    5∙ 𝑡 = 6 − 7𝑡 𝑦 = 2 −

    15

    (15; 35)∙ 𝑡 = 2 −

    15

    5∙ 𝑡 = 2 − 3𝑡

    Itt 𝑡 egy tetszőleges egész szám, s néhány konkrét értékkel ellenőrizhetjük a kapott alakot:

    Ha 𝑡 = 1, akkor 𝑥 = −1 és 𝑦 = −1, melyek megfelelő megoldás párjai az egyenletnek.

    Ha 𝑡 = −1, akkor 𝑥 = 13 és 𝑦 = 5, melyek szintén megfelelő megoldás párjai az egyenletnek.

    107. Egy országban csak 𝟓 𝑭𝒕 - os és 𝟗 𝑭𝒕 -os érmék vannak. Hányféleképpen fizethető ki egy 𝟏𝟎𝟏 𝑭𝒕 - ba kerülő csokoládé?

    Megoldás:

    Legyen az 5 𝐹𝑡 - os érmék száma 𝑥, a 9 𝐹𝑡 - os érmék száma pedig 𝑦.

    Ekkor felírható a következő egyenlet: 5𝑥 + 9𝑦 = 101.

    Mivel az érmék száma csak egész szám lehet, ezért az egyenlet diofantoszi egyenlet.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    39

    Az egyenlet megoldása előtt meg kell vizsgálni, hogy teljesül - e a feltétel.

    Mivel (5; 9) = 1 osztója a 101 - nek, ezért lesz megoldása az egyenletnek az egészek körében.

    A megoldás lépései a következők:

    Először fejezzük ki 𝑥 - et, vagy 𝑦 - t a másik ismeretlen függvényében:

    5𝑥 + 9𝑦 = 101 → 5𝑥 = 101 − 9𝑦 → 𝑥 =101 − 9𝑦

    5

    Ezt követően a törtet alakítsuk át úgy, hogy egyes tagjait el tudjuk osztani a nevezővel:

    𝑥 =101 − 9𝑦

    5=100 − 5𝑦 + 1 − 4𝑦

    5=100 − 5𝑦

    5+1 − 4𝑦

    5= 20 − 𝑦 +

    1 − 4𝑦

    5

    Ebben az alakban a 20 − 𝑦 biztosan egész szám, így az összeg akkor lesz egész, ha a tört értéke is egész lesz. Keressünk egy megfelelő 𝑦 értéket, majd ehhez számoljuk ki az 𝑥 - et is.

    Legyen 𝑦0 = 4, ekkor a tört értéke −3 lesz, s az 𝑥0 = 13, vagyis egy megoldás: (13; 4).

    Az egyenletnek végtelen sok megoldása van, s ezeket felírhatjuk a következő alakban:

    𝑥 = 13 +9

    (5; 9)∙ 𝑡 = 13 +

    9

    1∙ 𝑡 = 13 + 9𝑡 𝑦 = 4 −

    5

    (5; 9)∙ 𝑡 = 4 −

    5

    1∙ 𝑡 = 4 − 5𝑡

    Mivel az érmék száma nem lehet negatív szám, ezért itt 𝑡 csak olyan egész szám lehet, amely esetén 𝑥 és 𝑦 értéke pozitív lesz.

    A legkisebb 𝑡 érték, mely mellett 𝑥 és 𝑦 is pozitív lesz a 𝑡 = −1, s ekkor 𝑥 = 4 és 𝑦 = 9.

    A legnagyobb 𝑡 érték, mely mellett 𝑥 és 𝑦 is pozitív lesz a 𝑡 = 0, s ekkor 𝑥 = 13 és 𝑦 = 4.

    Ezek alapján csak kétféleképpen fizethetjük ki a csokoládét.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    40

    108. Írd át a 𝟏𝟎𝟐𝟔 számot tízes számrendszerbe, a 𝟑𝟒𝟖𝟏𝟎 számot hatos számrendszerbe!

    Megoldás:

    Tízes számrendszerbe úgy tudunk áttérni, ha a számjegyeket megszorozzuk a számrendszer

    alapjának megfelelő hatványaival, s ezután a kapott értékeket összeadjuk.

    Ezek alapján a megoldás: 1 · 62 + 0 · 61 + 2 · 60 = 3810 = 1026.

    Tízes számrendszerből úgy tudunk áttérni egy másikba, hogy a kívánt számrendszer alapjául

    szolgáló számmal folyamatosan osztunk, s az így keletkező maradékokat visszafele tekintjük.

    348 ∶ 6 = 58 → maradék: 0

    58 ∶ 6 = 9 → maradék: 4

    9 ∶ 6 = 1 → maradék: 3

    1 ∶ 6 = 0 → maradék: 1

    Ezek alapján a megoldás: 34810 = 13406.

    109. Mennyi az 𝟏𝟑𝟒𝟑𝟓 szám 𝟕 - es számrendszerbeli alakja?

    Megoldás:

    Egy tetszőleges számrendszerből úgy tudunk áttérni egy másikba, hogy előbb áttérünk a kezdeti

    számrendszerből a tízes számrendszerbe, majd onnan az elérendő számrendszerbe.

    Tízes számrendszerbe úgy tudunk áttérni, ha a számjegyeket megszorozzuk a számrendszer

    alapjának megfelelő hatványaival, s ezután a kapott értékeket összeadjuk.

    Számítsuk ki a 13435 szám tízes számrendszerbeli alakját:

    3 ∙ 50 + 4 ∙ 51 + 3 ∙ 52 + 1 ∙ 53 = 22310.

    Ezt követően tízes számrendszerből úgy tudunk áttérni egy másikba, hogy a kívánt

    számrendszer alapjául szolgáló számmal folyamatosan osztunk, s az így keletkező maradékokat

    visszafele tekintjük.

    223 ∶ 7 = 31 → maradék: 6

    31 ∶ 7 = 4 → maradék: 3

    4 ∶ 7 = 0 → maradék: 4

    Ezek alapján a megoldás: 13435 = 22310 = 4367.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    41

    110. Mennyi a 𝑪𝑩𝑨𝟏𝟓 szám 𝟒 - es számrendszerbeli alakja?

    Megoldás:

    A 15 - ös számrendszerben a betűk a következő számokat jelölik: 𝐴 = 10, 𝐵 = 11, 𝐶 = 12.

    Egy tetszőleges számrendszerből úgy tudunk áttérni egy másikba, hogy előbb áttérünk a kezdeti

    számrendszerből a tízes számrendszerbe, majd onnan az elérendő számrendszerbe.

    Tízes számrendszerbe úgy tudunk áttérni, ha a számjegyeket megszorozzuk a számrendszer

    alapjának megfelelő hatványaival, s ezután a kapott értékeket összeadjuk.

    Számítsuk ki a 𝐶𝐵𝐴15 szám tízes számrendszerbeli alakját:

    10 ∙ 150 + 11 ∙ 151 + 12 ∙ 152 = 287510.

    Ezt követően tízes számrendszerből úgy tudunk áttérni egy másikba, hogy a kívánt

    számrendszer alapjául szolgáló számmal folyamatosan osztunk, s az így keletkező maradékokat

    visszafele tekintjük.

    2875 ∶ 4 = 718 → maradék: 3

    718 ∶ 4 = 179 → maradék: 2

    179 ∶ 4 = 44 → maradék: 3

    44 ∶ 4 = 11 → maradék: 0

    11 ∶ 4 = 2 → maradék: 3

    2 ∶ 4 = 0 → maradék: 2

    Ezek alapján a megoldás: 𝐶𝐵𝐴15 = 287510 = 2303234.

    111. Írd fel 𝟓 – ös számrendszerben a következő számokat! 𝟏; 𝟓𝟕; 𝟏𝟎; 𝟐𝟐; 𝟎, 𝟎𝟒; 𝟓𝟑, 𝟒𝟓𝟔

    Megoldás:

    A helyiértékeknek megfelelően a megoldások a következők:

    1 = 15 22 = 425

    57 = 10 000 0005 0,04 = 0,015

    10 = 205 53,456 = 203,2125

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    42

    112. Végezd el az alábbi műveleteket!

    𝟏𝟐𝟒𝟓 + 𝟐𝟏𝟑𝟓 𝟑𝟐𝟏𝟒 − 𝟐𝟏𝟑𝟒 𝟐𝟒𝟑𝟔 · 𝟓𝟏𝟐𝟔

    Megoldás:

    A műveleteket a következőképpen hajthatjuk végre:

    1245 3214 2436 · 5126 2135 + 2134 − 2143 3425 1024 243 530 2221006

    113. Add meg az 𝒙 értékét úgy, hogy fennálljon az egyenlőség!

    a) 𝟏𝟐𝒙 + 𝟑𝟒𝒙 = 𝟓𝟎𝒙

    b) 𝟕𝟔𝒙 − 𝟑𝟕𝒙 = 𝟑𝟗𝒙

    c) 𝟏𝟐𝒙 · 𝟐𝟏𝒙 = 𝟐𝟓𝟐𝒙

    Megoldás:

    a) 12𝑥 + 34𝑥 = 50𝑥

    Írjuk fel a következő egyenletet: 𝑥 + 2 + 3𝑥 + 4 = 5𝑥.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 6.

    b) 76𝑥 − 37𝑥 = 39𝑥

    Írjuk fel a következő egyenletet: 7𝑥 + 6 − (3𝑥 + 7) = 3𝑥 + 9.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 10.

    c) 12𝑥 · 21𝑥 = 252𝑥

    Írjuk fel a következő egyenletet: (𝑥 + 2) · (2𝑥 + 1) = 2𝑥2 + 5𝑥 + 2.

    Ezek alapján a megoldás: azonosság miatt 𝑥 ≥ 6, mert a kifejezésben van 5 – ös számjegy.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    43

    114. Osztható - e 𝟏𝟕 - tel, 𝟏𝟔 - tal, 𝟏𝟓 - tel, 𝟏𝟐 - vel, 𝟏𝟎 - zel, 𝟖 - cal, 𝟔 - tal, 𝟓 - tel, 𝟒 - gyel, 𝟑 - mal vagy 𝟐 - vel a 𝟗𝟑𝟎𝟓𝟏𝟔𝟏𝟔 szám?

    Megoldás:

    Alkalmazzuk a tanult tételeket.

    Mivel a kérdezett szám 16 - os számrendszerbeli, ezért 16 - tal vagy annak osztóival (2, 4, 8) akkor osztható, ha az utolsó számjegye osztható 16 - tal vagy annak osztóival. Mivel az utolsó számjegye 6 - os, ezért a szám nem osztható 16 - tal, 8 - cal és 4 - gyel sem, de 2 - vel igen.

    Mivel a kérdezett szám 16 - os számrendszerbeli, ezért 15 - tel, vagy annak osztóival (3, 5), akkor osztható, ha a számjegyek összege osztható 15 - tel, vagy annak osztóival. Mivel a számjegyek összege 24, ezért a szám nem osztható 15 - tel és 5 - tel sem, de 3 - mal igen.

    Mivel a kérdezett szám 16 - os számrendszerbeli, ezért 17 - tel, vagy annak osztóival, akkor osztható, ha a páros helyiértékű jegyeit és a páratlan helyiértékű jegyeit külön – külön

    összeadva olyan számokat kapunk, melyek különbsége osztható 17 - tel, vagy annak osztóival. Mivel (6 + 5 + 3) − (1 + 0 + 9) = 14 − 10 = 4, ezért a szám nem osztható 17 - tel.

    Ezek alapján a számunk osztható 6 - tal (mert 2 - vel és 3 - mal is osztható), de nem osztható 10 - zel és 12 - vel sem (mert 4 - gyel és 5 - tel nem osztható).

    115. Mennyi az ismeretlen értéke, hogy a következők oszthatók legyenek 𝟒 – gyel?

    𝟏𝟐𝟎𝒙𝟐𝟓 𝟕𝟐𝒚𝟖 𝟐𝒛𝟎𝟏𝟑

    Megoldás:

    Az első esetben a kérdezett szám 5 - ös számrendszerbeli, ezért 4 – gyel akkor osztható, ha a számjegyek összege osztható 4 – gyel. Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 3.

    A második esetben a kérdezett szám 8 - as számrendszerbeli, ezért 4 – gyel akkor osztható, ha az utolsó számjegye osztható 4 – gyel. Ezek alapján a megoldás: 𝑦 = 0; 4.

    A harmadik esetben a kérdezett szám 3 - as számrendszerbeli, ezért 4 – gyel akkor osztható, ha a páros helyiértékű jegyeit és a páratlan helyiértékű jegyeit külön – külön összeadva olyan

    számokat kapunk, melyek különbsége osztható 4 - gyel. Ezek alapján a megoldás: 𝑧 = 1.

  • Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

    44

    116. Milyen számjegyet írjunk az ismeretlen helyére, hogy az 𝟏𝒙𝟑𝟏𝟏 osztható legyen 𝟓 – tel, illetve 𝟏𝟖 – cal?

    Megoldás:

    Írjuk át az adott számot tízesszámrendszerbe: 1 · 112 + 𝑥 · 111 + 3 · 110 = 124 + 11𝑥.

    Egy szám akkor osztható 5 – tel, ha az utolsó számjegye 0, vagy 5.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 1; 6.

    Egy szám akkor osztható 18 – cal, ha osztható 2 – vel és 9 – cel is.

    A kifejezés értéke akkor lesz osztható 2 – vel, ha az 𝑥 = 0; 2; 4; 6; 8, 𝐴.

    A kifejezés értéke akkor lesz osztható 9 – cel, ha az 𝑥 = 1, 𝐴.

    Ezek alapján a megoldás: 𝑥 = 𝐴(= 10).

    117. Melyik az a számrendszer, amelyben 𝟒𝟔𝟑𝟒 – et 𝟓𝟓𝟓 – tel osztva hányadosul 𝟓 – t, maradékul 𝟓𝟑𝟎 –at kapunk?

    Megoldás:

    Legyen a számrendszer alapja �