Тема . САММАТ (Самарская математическая олимпиада)
Теория чисел на САММАТе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела саммат (самарская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#79774

Сколько решений в натуральных числах имеет уравнение

4   4       4
x1 +x2+ ⋅⋅⋅+ x13 =2017?
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Можно попробовать написать какие-то оценки, но, кажется, сразу это не сработает. Давайте применим арифметику остатков и вспомним, что по модулю 16 у числа x⁴ существует всего 2 вида остатков...

Подсказка 2

2017 дает остаток 1 при делении на 16, а x⁴ дает остаток 0 или 1. Поэтому ровно одно из чисел xₙ нечетно. Для определенности пока будем считать, что это именно x₁₃. Каким может быть x₁₃?

Подсказка 3

Верно, x₁₃<7. Поэтому нам остается проверить только x₁₃=1,3 и 5. Используя остатки по модулю 16 разберите эти случаи и не забудьте, что переменные можно менять местами.

Показать ответ и решение

Если x  — чётно, то x4 ≡ 0,
  16  а если x  – нечётно, то x4 ≡1.
   16  Так как 2017 =16⋅126+1,  то 2017 ≡ 1.
    16  Значит, ровно одно из x
 k  нечётно (  не умаляя общности, возьмём x13),  а остальные чётны, так как слагаемых всего 13.

Будем перебирать это нечётное число до 5,  так как 4
7 =2401> 2017.

(a) Пусть x13 =1,  тогда

(2y1)4+(2y2)4+ ...+ (2y12)4+ 1= 126⋅16+ 1

 4   4      4
y1 + y2 + ...+ y12 = 126

Слева сумма остатков при делении на 16  не превышает 12,  а справа 126 ≡ 14,
   16  следовательно, решений нет.

(b) Пусть x  =3,
 13  тогда придём к уравнению

 4   4      4
y1 + y2 +...+y12 = 121 =7 ⋅16+ 9

Значит, ровно 9  yk  нечетны, а 3  — четны. Четные yk  не могут быть больше 2,  так как 44 = 256.  Значит, они равны по 2 :

y4+ y4+ ...+ y4 +24+ 24+24 = 7⋅16+ 9
 1   2      9

 4   4      4
y1 + y2 +...+y9 = 73

Нечётные yk  не могут быть больше 1,  так как 34 =81> 73,  значит, все они равны 1.  Но 9⋅1< 73,  следовательно, решений нет.

(c) Пусть x  =5,
 13  тогда придём к уравнению

4   4       4
y1 +y2 + ...+ y12 = 87= 16⋅5+ 7

Значит, ровно 7  нечётных, 5  — чётных, следовательно,

(y )= (1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 5)
 k

(xk) =(2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 4, 4, 4, 4, 4, 5)

Количество решений это количество перестановок чисел в (xk),  то есть

13!-
5!⋅7!
Ответ:

-13!
5!⋅7!

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!