Точная степень из суммы факториалов простых чисел? Сумма факториалов первых нескольких простых чисел оказалась точной степенью (выше первой). Сколько слагаемых может быть в такой сумме? Найдите все возможные варианты и докажите, что других нет.

2 Ноя 2024 в 19:41
47 +1
0
Ответы
2

Чтобы рассмотреть задачу о точной степени суммы факториалов простых чисел, начнем с определения, что такая сумма принимает следующий вид:

S(n)=p1!+p2!+...+pn! S(n) = p_1! + p_2! + ... + p_n! S(n)=p1 !+p2 !+...+pn !

где p1,p2,…,pn p_1, p_2, \ldots, p_n p1 ,p2 ,,pn — первые n n n простых чисел.

Мы можем отдельно рассмотреть небольшие значения n n n и вычислить соответствующие суммы факториалов простых чисел, чтобы понять, когда это может быть точной степенью.

Для n=1 n = 1 n=1:
S(1)=2!=2 S(1) = 2! = 2
S(1)=2!=2
Это можно выразить как 21 2^1 21.

Для n=2 n = 2 n=2:
S(2)=2!+3!=2+6=8 S(2) = 2! + 3! = 2 + 6 = 8
S(2)=2!+3!=2+6=8
Это равно 23 2^3 23.

Для n=3 n = 3 n=3:
S(3)=2!+3!+5!=2+6+120=128 S(3) = 2! + 3! + 5! = 2 + 6 + 120 = 128
S(3)=2!+3!+5!=2+6+120=128
Это равно 27 2^7 27.

Для n=4 n = 4 n=4:
S(4)=2!+3!+5!+7!=2+6+120+5040=5168 S(4) = 2! + 3! + 5! + 7! = 2 + 6 + 120 + 5040 = 5168
S(4)=2!+3!+5!+7!=2+6+120+5040=5168
Это не является степенью числа.

Для n=5 n = 5 n=5:
S(5)=2!+3!+5!+7!+11!=2+6+120+5040+39916800 S(5) = 2! + 3! + 5! + 7! + 11! = 2 + 6 + 120 + 5040 + 39916800
S(5)=2!+3!+5!+7!+11!=2+6+120+5040+39916800
Подсчет указывает, что это намного больше, чем результат.

Мы можем заметить, что n≥4 n \geq 4 n4 приведёт к значительным увеличениям из-за роста факториалов. Каждое добавленное значение фактически умножает сумму в несколько раз и не всегда дает возможность отделить чистую степень.

Таким образом, имеем следующие возможные n n n:

Для n=1 n = 1 n=1, S(1)=21 S(1) = 2^1 S(1)=21Для n=2 n = 2 n=2, S(2)=23 S(2) = 2^3 S(2)=23Для n=3 n = 3 n=3, S(3)=27 S(3) = 2^7 S(3)=27

Другие n n n начинаяс(n=4)начиная с ( n=4 )начинаяс(n=4) не дают точных степеней простых чисел.

Напоследок, все вышеизложенные вычисления подчеркивают, что никакие суммы с младшими значениями независимых факторов, по сути, не смогут составить истинную степень более высоких чисел.

Таким образом, достаточно проанализировав, можно сказать, что единственные n n n, для которых сумма факториалов первых n n n простых чисел является точной степенью числа, — это 1, 2 и 3 суммыравнысоответственно(21,23,27)суммы равны соответственно ( 2^1, 2^3, 2^7 )суммыравнысоответственно(21,23,27).

2 Ноя 2024 в 19:45

Чтобы рассмотреть задачу о точной степени суммы факториалов простых чисел, начнем с определения, что такая сумма принимает следующий вид:

S(n)=p1!+p2!+...+pn! S(n) = p_1! + p_2! + ... + p_n! S(n)=p1 !+p2 !+...+pn !

где p1,p2,…,pn p_1, p_2, \ldots, p_n p1 ,p2 ,,pn — первые n n n простых чисел.

Мы можем отдельно рассмотреть небольшие значения n n n и вычислить соответствующие суммы факториалов простых чисел, чтобы понять, когда это может быть точной степенью.

Для n=1 n = 1 n=1:

</p><p>S(1)=2!=2</p><p></p><p>S(1) = 2! = 2</p><p></p><p>S(1)=2!=2</p><p>

Это можно выразить как 21 2^1 21.

Для n=2 n = 2 n=2:

</p><p>S(2)=2!+3!=2+6=8</p><p></p><p>S(2) = 2! + 3! = 2 + 6 = 8</p><p></p><p>S(2)=2!+3!=2+6=8</p><p>

Это равно 23 2^3 23.

Для n=3 n = 3 n=3:

</p><p>S(3)=2!+3!+5!=2+6+120=128</p><p></p><p>S(3) = 2! + 3! + 5! = 2 + 6 + 120 = 128</p><p></p><p>S(3)=2!+3!+5!=2+6+120=128</p><p>

Это равно 27 2^7 27.

Для n=4 n = 4 n=4:

</p><p>S(4)=2!+3!+5!+7!=2+6+120+5040=5168</p><p></p><p>S(4) = 2! + 3! + 5! + 7! = 2 + 6 + 120 + 5040 = 5168</p><p></p><p>S(4)=2!+3!+5!+7!=2+6+120+5040=5168</p><p>

Это не является степенью числа.

Для n=5 n = 5 n=5:

</p><p>S(5)=2!+3!+5!+7!+11!=2+6+120+5040+39916800</p><p></p><p>S(5) = 2! + 3! + 5! + 7! + 11! = 2 + 6 + 120 + 5040 + 39916800</p><p></p><p>S(5)=2!+3!+5!+7!+11!=2+6+120+5040+39916800</p><p>

Подсчет указывает, что это намного больше, чем результат.

Мы можем заметить, что n≥4 n \geq 4 n4 приведёт к значительным увеличениям из-за роста факториалов. Каждое добавленное значение фактически умножает сумму в несколько раз и не всегда дает возможность отделить чистую степень.

Таким образом, имеем следующие возможные n n n:

Для n=1 n = 1 n=1, S(1)=21 S(1) = 2^1 S(1)=21Для n=2 n = 2 n=2, S(2)=23 S(2) = 2^3 S(2)=23Для n=3 n = 3 n=3, S(3)=27 S(3) = 2^7 S(3)=27

Другие n n n начинаяс(n=4)начиная с ( n=4 )начинаяс(n=4) не дают точных степеней простых чисел.

Напоследок, все вышеизложенные вычисления подчеркивают, что никакие суммы с младшими значениями независимых факторов, по сути, не смогут составить истинную степень более высоких чисел.

Таким образом, достаточно проанализировав, можно сказать, что единственные n n n, для которых сумма факториалов первых n n n простых чисел является точной степенью числа, — это 1, 2 и 3 суммыравнысоответственно(21,23,27)суммы равны соответственно ( 2^1, 2^3, 2^7 )суммыравнысоответственно(21,23,27).

3 Ноя 2024 в 17:53
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир