به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+3 امتیاز
348 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط asal4567 (961 امتیاز)
دوباره دسته بندی کردن توسط fardina

اثبات کنید که.. اگر$p$یکی از عوامل اول حاصلضرب$n!$ باشد تعداد عوامل اول$p$ (بزرگترین توان$p$)در این حاصلضرب برابر است با:

$$[ \frac{n}{p} ]+[ \frac{n}{p^2} ]+[ \frac{n}{p^3} ]+...+0$$

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط fardina (17,622 امتیاز)

مضارب $p$ در $n!$ به صورت زیر هستند: $$p,2p,3p,...,t_1p\quad , t_1p\leq n,\ (t_1+1)p> n$$

و $t_1\in\mathbb N$ لذا $\frac np-1< t_1\leq \frac np$ بنابراین $t_1=[\frac np]$

حال مضارب $p^2$ را حساب کنیم: $$p^2,2p^2,3p^2,...,t_2p^2\quad, t_2p^2\leq n,(t_2+1)p^n> n$$ بنابراین مانند حالت قبل داریم $t_2=[\frac n{p^2}]$ و همچنین مضارب $p^3$و $p^4$و... را تا جایی حساب می کنیم که داشته باشیم $p^k\leq n$ ولی $p^{k+1}> n$ . بنابراین بزرگترین توانی از $p$ که $n!$ را می شمارد عبارت است از: $$\alpha=[\frac np]+[\frac n{p^2}]+...+[\frac n{p^k}]=[\frac np]+[\frac n{p^2}]+...+[\frac n{p^k}]+...$$

یعنی $\alpha\in\mathbb N$ به طوریکه $p^\alpha| n!$ اما $\require{cancel}p^{\alpha+1}\cancel{|}n!$

یکی از اولین و بهترین وظایف معلم این نیست که به شاگردانش این احساس را القا کند که مسائل ریاضی ارتباط کمی با یکدیگر دارند و اصلا هیچ ارتباطی با چیزی دیگ ندارند. هنگامی که دوباره به راه حل مساله نگاه می کنیم از موقعیتی طبیعی برای تحقیق در مورد ارتباط های بین یک مساله برخوردار می شویم.
...