مسائل رياضيات

حساب أكبر قيمة لعدد صحيح في تحليل 15!

نطلب القيمة الأكبر للعدد الصحيح الإيجابي kk بحيث يكون 3k3^k عاملًا لعدد 15!15!. لحل هذه المسألة، نحتاج إلى فهم كيف يمكننا تحليل 15!15! إلى عوامله الأساسية ومن ثم حساب قيمة kk بناءً على عدد أحكام 33 في تحليل هذه العوامل.

أولاً، نكتب 15!15! على النحو التالي:

15!=15×14×13×12×11×10×9×8×7×6×5×4×3×2×115! = 15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11 \times 10 \times 9 \times 8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1

الآن، لنحسب كم عدد 33 في هذا التحليل. نحصل على عدد 33 من كل عامل في الناتج يكون مضاعفًا للعدد 33، وكلما زادت الأعداد الكبيرة زاد عدد الأحكام:

3,6,9,12,153, 6, 9, 12, 15

هذه هي الأحكام التي تحتوي على عدد 33 كعامل. الآن، نحسب كم عدد 33 في هذه القائمة:

31,31,32,31,313^1, 3^1, 3^2, 3^1, 3^1

المجموع الإجمالي للأحكام هو 31+31+32+31+31=32+32+32+31+31=33+31+313^1 + 3^1 + 3^2 + 3^1 + 3^1 = 3^2 + 3^2 + 3^2 + 3^1 + 3^1 = 3^3 + 3^1 + 3^1.

إذاً، يمكننا كتابة 15!15! بالشكل التالي:

15!=211×36×53×72×11×1315! = 2^{11} \times 3^6 \times 5^3 \times 7^2 \times 11 \times 13

وبما أننا نسأل عن أكبر قيمة لـ kk، فإن kk هو الأس الذي يظهر مع 33 في هذا التحليل، وهو 66. إذاً، القيمة المطلوبة لـ kk هي 66.

المزيد من المعلومات

لحل هذه المسألة، نحن بحاجة إلى تحليل 15!15! إلى عوامله الأساسية وتحديد كم عدد 33 في هذا التحليل. للقيام بذلك، سنستخدم القوانين التي تتعلق بتحليل العدد إلى عوامله الأساسية.

  1. قاعدة تحليل العدد إلى عوامله الأساسية:
    يستخدم هذا القانون لتحليل العدد إلى ضرب الأعداد الأولية التي تكون أقل منه. في هذه الحالة، سنقوم بتحليل 15!15! إلى عوامله الأساسية.

  2. قاعدة أسس الأعداد:
    نستخدم هذا القانون لفهم كيف يمكننا تحديد الأس الذي يتضمن عددًا محددًا. في هذه الحالة، سنحدد كم عدد 33 في تحليل العدد إلى عوامله الأساسية.

لنبدأ الحل:

15!=15×14×13×12×11×10×9×8×7×6×5×4×3×2×115! = 15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11 \times 10 \times 9 \times 8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1

نستخدم قاعدة تحليل العدد إلى عوامله الأساسية لتحديد كم عدد 33 في هذا التحليل. يظهر العدد 33 كعامل في الأحكام التالية:

3,6,9,12,153, 6, 9, 12, 15

ثم نستخدم قاعدة أسس الأعداد لتحديد كم عدد 33 في هذه القائمة:

31,31,32,31,313^1, 3^1, 3^2, 3^1, 3^1

المجموع الإجمالي للأحكام هو 33+31+313^3 + 3^1 + 3^1.

لذلك، نكتب 15!15! بالشكل التالي:

15!=211×36×53×72×11×1315! = 2^{11} \times 3^6 \times 5^3 \times 7^2 \times 11 \times 13

وبما أننا نسأل عن أكبر قيمة لـ kk، فإن kk هو الأس الذي يظهر مع 33 في هذا التحليل، وهو 66. إذاً، القيمة المطلوبة لـ kk هي 66.