Натуральное число N имеет ровно 4 натуральных делителя. Извест-
но, что разность двух из них равна 13. Найдите все такие N.
Решение задачи:
1) Разбираемся с числами, имеющими ровно 4 натуральных делителя.
- Любое такое число N либо равно p^3, где p — простое, либо равно pq, где p и q — разные простые числа. Это классическое разложение по числу делителей d(N).
2) Рассмотрим случай N = p^3.
- Пусть p нечетно. Тогда делители N: 1, p, p^2, p^3 все нечетные, разности любых двух нечетны, в частности не могут быть 13 (13 — простое нечетное число, но разность двух нечетных чисел всегда четная). Значит для нечетного p разности не дают 13.
- Пусть p = 2. Тогда N = 8, делители: 1, 2, 4, 8. Их возможные разности: 2−1=1, 4−2=2, 8−4=4, 8−1=7 и остальные пары дают значения 3, 6, 7 и т. п. В любом случае 13 не получается.
Следовательно, для N = p^3 ни одно p не дает разности 13.
3) Рассмотрим случай N = pq, где p и q — разные простые.
- Если оба простых нечетны (то есть p и q ≥ 3), то делители: 1, p, q, pq — все нечетные. Разности любых двух нечетные числа — четные, а 13 — нечетное число. Значит, такой вариант не подходит. Следовательно, один из простых должен быть равен 2.
- Значит N имеет вид N = 2q, где q — нечетное простое.
4) Теперь смотрим на делители N = 2q: {1, 2, q, 2q}.
- Разности между ними, которые могут дать 13:
- |2q − 1| = 2q − 1
- |q − 1| = q − 1
- |2q − q| = q
- |2 − 1| = 1
Другие differences даются аналогично, но эти покрывают возможные значения, равные 13.
- Решаем по случаям:
- q = 13 даёт разность 2q − q = q = 13 → N = 2q = 26.
- 2q − 1 = 13 даёт 2q = 14 → q = 7 (простое) → N = 2q = 14.
Остальные варианты требуют нечетного q, которого быть не может или приводят к непростым числам, поэтому дальше решений нет.
5) Проверка:
- N = 14: делители 1, 2, 7, 14. Разность 14 − 1 = 13. Подходит.
- N = 26: делители 1, 2, 13, 26. Разность 26 − 13 = 13. Подходит.
Ответ: все такие N — 14 и 26.