Задача 8.
Натуральное число 𝑛 назовём хорошим, если 2020 при делении на 𝑛 даёт остаток 22. Сколько существует хороших чисел?
Ответ на Задачу 8.
Ответ: 10.
Решение:
В последующем решении выражение вида 𝑎𝑘 — число 𝑎 в степени 𝑘 — это число 𝑎, умноженное на себя 𝑘 раз. Также будем считать 𝑎0 = 1. Например, 32 = 3 ⋅ 3 = 9, а 20 = 1.
Поскольку 2020 при делении на 𝑛 даёт остаток 22, то 2020 − 22 = 1998 делится на 𝑛, а также 𝑛 > 22 (поскольку остаток от деления меньше делителя). Значит, надо найти количество делителей числа 1998, которые больше 22. Очевидно, любое такое число является хорошим.
Разложим 1998 на простые множители: 1998 = 2 ⋅ 33 ⋅ 37. Любой его делитель, делящийся на 37, больше 22, поэтому он является хорошим числом. Такие делители представляются в виде 2𝑎 ⋅ 3𝑏 ⋅ 37, где 𝑎 может принимать одно из значений 0, 1 (2 варианта), 𝑏 может принимать одно из значений 0, 1, 2, 3 (4 варианта). Значит, таких делителей 2 ⋅ 4 = 8.
Теперь посчитаем количество делителей, не делящихся на 37. Такие делители представляются в виде 2𝑐 ⋅ 3𝑑, где 𝑐 может принимать одно из значений 0, 1, а 𝑑 может принимать одно из значений 0, 1, 2, 3. Если 𝑑 < 3, то такой делитель не превосходит 2 ⋅ 32 < 22, поэтому не является хорошим числом. Если 𝑑 = 3, то такой делитель не меньше 33 > 22, поэтому является хорошим числом. Таких делителей всего два: 33 и 2 ⋅ 33.
Итого хороших чисел 8 + 2 = 10.
Замечание: Зная, что 1998 = 2 ⋅ 3 ⋅ 3 ⋅ 3 ⋅ 37, можно просто выписать все 16 делителей этого числа и убедиться, что ровно 10 из них превосходят 22:
1, 2, 3, 6, 9, 18, 27, 37, 54, 74, 111, 222, 333, 666, 999, 1998.