Три натуральных числа a, b и c таковы, что НОД ...

Created on: February 8, 2025

Answered using O1 by Chat01

Question

Три натуральных числа
a,
b и
c таковы, что НОД
(a,b)=2500, НОД
(a,c)=200, НОД
(b,c)=100.

Какое наименьшее значение может принимать НОК
(a,b,c)?

Пример записи ответа:
17

Thought

Piecing together the gcd constraints

I'm working with three integers a, b, and c, each fitting gcd(a,b) = 2500, gcd(a,c) = 200, and gcd(b,c) = 100. Using prime factorization, I’ll explore the lcm(a,b,c).

Pinpointing prime factors

I’m identifying the minimal exponents of 2 and 5 in each integer to ensure the gcd values: 2^2 and 5^4 for a and b, and similar constraints for a and c, and b and c.

Analyzing gcd constraints

I’m digging into gcd(a,c) and gcd(b,c) to pinpoint the minimal prime exponents: 2^3 and 5^2 for a and c, and 2^2 and 5^2 for b and c.

Balancing constraints

Piecing together gcd(a,c) and gcd(b,c), I find the minimal exponents of 2 and 5 for integers a, b, and c. This involves managing contradictions in the exponents.

Navigating constraints

I’m piecing together that b2 must be 2, while c2 must be at least 3 to resolve contradictions in gcd(a,c). The smallest x2 is 2, and the smallest z2 is 3.

Taking a closer look

I’m concluding that a2 must be at least 2, but can be larger. The gcd ensures it can't exceed 2 without breaking the constraint.

Determining gcd constraints

I’m working through the minimal exponents for 2 in integers a, b, and c. This involves ensuring consistency with gcd(a,c) and gcd(b,c). No contradictions found, so minimal exponents are set.

Clarifying a2 constraints

OK, let me see. Since a2 cannot be 2 due to gcd(a,c), a2 must be at least 3. This aligns with gcd(a,b) and gcd(a,c) constraints.

Fixing minimal exponents

I’ve determined the minimal exponents for 2: a2=3, b2=2, c2=3, ensuring all gcd(a,c), gcd(a,b), and gcd(b,c) constraints are met. Now, I’m working on the powers of 5.

Determining minimal constraints

I’ve established that for minimal exponents of 5, they must satisfy gcd(a,b)=5^4, gcd(a,c)=5^2, and gcd(b,c)=5^2 constraints, leading to the smallest exponents for each factor.

Confirming gcd constraints

I’ve verified that for gcd(a,b)=5^4, gcd(a,c)=5^2, and gcd(b,c)=5^2, the minimal exponents are consistent with the smallest values for each factor, ensuring the gcd constraints are met properly.

Verifying gcd conditions

I confirmed that for gcd(b,c)=5^2 and gcd(a,b)=5^4, the smallest exponents are met with a5=4 and b5=4, ensuring gcd constraints are satisfied.

Aligning gcd constraints

I’ve set a5=4, b5=4, c5=2, confirming all gcd constraints. This confirms no shared prime factors between a and b, ensuring gcd(a,b)=2^2 * 5^4.

Maintaining gcd integrity

Introducing any new prime factor would disrupt gcd constraints. To ensure gcd(a,b)=2^2 * 5^4, each prime factor should be unique to one number to avoid affecting the LCM calculations.

Ensuring gcd accuracy

I set a2=3, b2=2, c2=3. This satisfies gcd(a,c)=2^3, gcd(a,b)=2^2, and gcd(b,c)=2^2, while minimizing the LCM by avoiding higher exponents for the prime factor 2.

Optimizing LCM constraints

I’m thinking through how setting a2=3, b2=2, c2=3 minimizes the LCM. For 5, ensuring a5=4 and b5=4 keeps the LCM smaller, avoiding higher exponents.

Determining prime exponents

I’ve nailed down the exponents for 2 and 5, meeting gcd and minimizing LCM. The precise LCM calculation then became straightforward, pinpointing the minimal value.

Confirming the LCM

I’ve verified the product 8 * 625 equals 5000, ensuring no prime factor mismatch. Adding a new prime would only boost the LCM, so 5000 is correct.

Reasoned for 44 seconds

Answer

Разберём задачу по шагам. Пусть

a=2α25α5,b=2β25β5,c=2γ25γ5,a = 2^{\alpha_2}\,5^{\alpha_5}, \quad b = 2^{\beta_2}\,5^{\beta_5}, \quad c = 2^{\gamma_2}\,5^{\gamma_5},

(без учёта других простых делителей, поскольку наличие дополнительных простых множителей только увеличивало бы НОК и не позволяло бы «точно» получить данные НОД).

Анализ по простому числу 2

Из условий:

  1. gcd(a,b)=2500=2254\gcd(a,b) = 2500 = 2^2 \cdot 5^4 даёт min(α2,β2)=2\min(\alpha_2, \beta_2) = 2.
  2. gcd(a,c)=200=2352\gcd(a,c) = 200 = 2^3 \cdot 5^2 даёт min(α2,γ2)=3\min(\alpha_2, \gamma_2) = 3.
  3. gcd(b,c)=100=2252\gcd(b,c) = 100 = 2^2 \cdot 5^2 даёт min(β2,γ2)=2\min(\beta_2, \gamma_2) = 2.

Из второй точки следует, что α23\alpha_2 \ge 3 и γ23\gamma_2 \ge 3.
Из третьей точки при γ23\gamma_2 \ge 3 чтобы min(β2,γ2)=2\min(\beta_2,\gamma_2)=2, необходимо β2=2\beta_2 = 2.
Тогда из min(α2,β2)=2\min(\alpha_2, \beta_2)=2 получаем α22\alpha_2 \ge 2. Но так как min(α2,γ2)=3\min(\alpha_2,\gamma_2)=3, то α2\alpha_2 не может быть 2, остаётся α2=3\alpha_2 = 3.
Аналогично, чтобы min(α2,γ2)=3\min(\alpha_2,\gamma_2) = 3, можно взять γ2=3\gamma_2 = 3.

Итого по степеням двойки:

α2=3,β2=2,γ2=3.\alpha_2 = 3,\quad \beta_2 = 2,\quad \gamma_2 = 3.

Анализ по простому числу 5

Аналогично:

  1. gcd(a,b)=54min(α5,β5)=4\gcd(a,b)=5^4 \Rightarrow \min(\alpha_5,\beta_5)=4.
  2. gcd(a,c)=52min(α5,γ5)=2\gcd(a,c)=5^2 \Rightarrow \min(\alpha_5,\gamma_5)=2.
  3. gcd(b,c)=52min(β5,γ5)=2\gcd(b,c)=5^2 \Rightarrow \min(\beta_5,\gamma_5)=2.

Из (1) получаем α54,  β54\alpha_5 \ge 4,\; \beta_5 \ge 4;
из (2) при α54\alpha_5\ge 4 должно быть γ5=2\gamma_5 = 2, чтобы min(4,γ5)=2\min(4,\gamma_5)=2;
из (3) при γ5=2\gamma_5=2 получаем min(β5,2)=2\min(\beta_5,2)=2, значит β52\beta_5 \ge 2. Но чтобы min(α5,β5)=4\min(\alpha_5,\beta_5)=4, достаточно взять α5=4,β5=4\alpha_5=4, \beta_5=4.

Таким образом,

α5=4,β5=4,γ5=2.\alpha_5 = 4,\quad \beta_5 = 4,\quad \gamma_5 = 2.

Проверка полученных значений

  • gcd(a,b)=2min(3,2)5min(4,4)=2254=2500.\gcd(a,b) = 2^{\min(3,2)} \cdot 5^{\min(4,4)} = 2^2 \cdot 5^4 = 2500.
  • gcd(a,c)=2min(3,3)5min(4,2)=2352=200.\gcd(a,c) = 2^{\min(3,3)} \cdot 5^{\min(4,2)} = 2^3 \cdot 5^2 = 200.
  • gcd(b,c)=2min(2,3)5min(4,2)=2252=100.\gcd(b,c) = 2^{\min(2,3)} \cdot 5^{\min(4,2)} = 2^2 \cdot 5^2 = 100.

Всё совпало с условиями.

Нахождение LCM(a,b,c)\mathrm{LCM}(a,b,c)

НОК определяется как произведение по всем простым pp максимальных степеней max{степень p в a,b,c}\max\{\text{степень }p\text{ в }a,\,b,\,c\}. В нашем случае:

  • Максимальная степень 2 среди α2,β2,γ2\alpha_2, \beta_2, \gamma_2 есть max(3,2,3)=3\max(3,2,3) = 3.
  • Максимальная степень 5 среди α5,β5,γ5\alpha_5, \beta_5, \gamma_5 есть max(4,4,2)=4\max(4,4,2) = 4.

Следовательно,

LCM(a,b,c)  =  2354  =  8625  =  5000.\mathrm{LCM}(a,b,c) \;=\; 2^3 \,\cdot\, 5^4 \;=\; 8 \,\cdot\, 625 \;=\; 5000.

Ответ: 5000.

Question

Три натуральных числа
a,
b и
c таковы, что НОД
(a,b)=2500, НОД
(a,c)=200, НОД
(b,c)=100.

Какое наименьшее значение может принимать НОК
(a,b,c)?

Пример записи ответа:
17

Python

python
import math # Данные из условия: gcd_ab = 2500 # НОД(a, b) gcd_ac = 200 # НОД(a, c) gcd_bc = 100 # НОД(b, c) # Находим НОК(a, b, c) по формуле: # LCM(a, b, c) = (gcd_ab * gcd_ac * gcd_bc) / gcd(a, b, c) # где gcd(a, b, c) = НОД(НОД(a, b), c) gcd_abc = math.gcd(gcd_ab, gcd_bc) # Находим НОД(a, b, c) lcm_abc = (gcd_ab * gcd_ac * gcd_bc) // gcd_abc lcm_abc

Answer

Наименьшее значение, которое может принимать НОК(a, b, c), равно 500000.

Question

Вася, Петя и Коля собирали яблоки. Число яблок, собранных Васей, составляет
20% от числа яблок, собранных Петей и Колей вместе. Число яблок, собранных Петей, составляет одну треть от числа яблок, собранных Васей и Колей вместе.

Сколько процентов от числа яблок, собранные Петей и Васей вместе, составляет число яблок, собранных Колей?

Пример записи ответа:
17

Answer

Обозначим:

  • AA — число яблок, собранных Васей,
  • BB — число яблок, собранных Петей,
  • CC — число яблок, собранных Колей.

Переведём условия в уравнения:

  1. Вася собрал 20% от суммы яблок Пети и Коли: A=0.2(B+C)A = 0.2(B + C)
  2. Петя собрал треть от суммы яблок Васи и Коли: B=13(A+C)B = \frac{1}{3}(A + C)

Выразим AA и BB через CC:

Подставляем A=0.2(B+C)A = 0.2(B + C) во второе уравнение:

B=13(0.2(B+C)+C)B = \frac{1}{3} \left(0.2(B + C) + C \right)

Раскрываем скобки:

B=13(0.2B+0.2C+C)B = \frac{1}{3} (0.2B + 0.2C + C) B=13(0.2B+1.2C)B = \frac{1}{3} (0.2B + 1.2C) B=0.2B+1.2C3B = \frac{0.2B + 1.2C}{3}

Умножим обе стороны на 3:

3B=0.2B+1.2C3B = 0.2B + 1.2C 3B0.2B=1.2C3B - 0.2B = 1.2C 2.8B=1.2C2.8B = 1.2C B=1.22.8C=1228C=37CB = \frac{1.2}{2.8} C = \frac{12}{28} C = \frac{3}{7} C

Теперь выразим AA:

A=0.2(B+C)=0.2(37C+C)A = 0.2(B + C) = 0.2 \left(\frac{3}{7} C + C\right) A=0.2(37C+77C)A = 0.2 \left(\frac{3}{7} C + \frac{7}{7} C \right) A=0.2×107C=27CA = 0.2 \times \frac{10}{7} C = \frac{2}{7} C

Теперь найдём, сколько процентов от A+BA + B составляет CC:

A+B=27C+37C=57CA + B = \frac{2}{7}C + \frac{3}{7}C = \frac{5}{7}C

Доля CC от A+BA + B:

CA+B=C57C=75=1.4\frac{C}{A + B} = \frac{C}{\frac{5}{7} C} = \frac{7}{5} = 1.4 1.4×100%=140%1.4 \times 100\% = 140\%

Ответ: 140.

Question

Три велосипедиста, стартовавшие одновременно, едут с постоянными скоростями по круглой трассе. Через
10 минут после старта первый велосипедист впервые догнал и обогнал (на круг) третьего, а ещё через
4 минуты — второго. Через сколько минут после старта второй велосипедист впервые догонит третьего?

Пример записи ответа:
17

Answer

Обозначим:

  • v1v_1 — скорость первого велосипедиста,
  • v2v_2 — скорость второго велосипедиста,
  • v3v_3 — скорость третьего велосипедиста.

Задача сообщает, что первый велосипедист догнал третьего через 10 минут, а второго — через 4 минуты. Это означает, что разница в скорости между первым и третьим составляет

v1v3=110 круга в минуту.v_1 - v_3 = \frac{1}{10} \text{ круга в минуту}.

Разница в скорости между первым и вторым составляет

v1v2=14 круга в минуту.v_1 - v_2 = \frac{1}{4} \text{ круга в минуту}.

Нам нужно найти, через сколько минут второй велосипедист догонит третьего, то есть решить задачу для разницы в скорости между вторым и третьим:

v2v3=1x круга в минуту,v_2 - v_3 = \frac{1}{x} \text{ круга в минуту},

где xx — время, через которое второй велосипедист догонит третьего.

Для этого найдём разницу в скоростях. Из первого и второго уравнений можно выразить v1v_1:

v1=v3+110v_1 = v_3 + \frac{1}{10}

и

v1=v2+14.v_1 = v_2 + \frac{1}{4}.

Приравняем два выражения для v1v_1:

v3+110=v2+14.v_3 + \frac{1}{10} = v_2 + \frac{1}{4}.

Преобразуем это уравнение:

v3v2=14110=520220=320.v_3 - v_2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{10} = \frac{5}{20} - \frac{2}{20} = \frac{3}{20}.

Таким образом, разница в скорости между вторым и третьим велосипедистом составляет v2v3=320v_2 - v_3 = \frac{3}{20} круга в минуту. Это значит, что второй велосипедист догоняет третьего за

1320=2036.67 минут.\frac{1}{\frac{3}{20}} = \frac{20}{3} \approx 6.67 \text{ минут}.

Ответ: 6.67 минут.

Question

Три велосипедиста, стартовавшие одновременно, едут с постоянными скоростями по круглой трассе. Через
10 минут после старта первый велосипедист впервые догнал и обогнал (на круг) третьего, а ещё через
4 минуты — второго. Через сколько минут после старта второй велосипедист впервые догонит третьего?

Пример записи ответа:
17

Answer

Обозначим:

  • v1v_1 — скорость первого велосипедиста,
  • v2v_2 — скорость второго велосипедиста,
  • v3v_3 — скорость третьего велосипедиста,
  • LL — длина круга.

Данные из задачи:

  1. Первый велосипедист догнал третьего через 10 минут, т.е. за это время он проехал на 1 круг больше, чем третий.

    (v1v3)10=Lv1v3=L10(v_1 - v_3) \cdot 10 = L \Rightarrow v_1 - v_3 = \frac{L}{10}
  2. Первый велосипедист догнал второго через 4 минуты после этого, т.е. через 14 минут от старта, проехав на 1 круг больше, чем второй.

    (v1v2)14=Lv1v2=L14(v_1 - v_2) \cdot 14 = L \Rightarrow v_1 - v_2 = \frac{L}{14}

Найдём разницу скоростей v2v_2 и v3v_3:

(v1v3)(v1v2)=L10L14(v_1 - v_3) - (v_1 - v_2) = \frac{L}{10} - \frac{L}{14}

Приведём к общему знаменателю (наименьший общий знаменатель — 70):

7L705L70=2L70=L35\frac{7L}{70} - \frac{5L}{70} = \frac{2L}{70} = \frac{L}{35}

Таким образом,

v2v3=L35.v_2 - v_3 = \frac{L}{35}.

Найдём время, за которое второй велосипедист догонит третьего:

Второй велосипедист догоняет третьего на 1 круг со скоростью v2v3v_2 - v_3, поэтому время будет:

t=Lv2v3=LL/35=35 минут.t = \frac{L}{v_2 - v_3} = \frac{L}{L/35} = 35 \text{ минут}.

Ответ: 35.

Question

Вася, Петя и Коля собирали яблоки. Число яблок, собранных Васей, составляет
20% от числа яблок, собранных Петей и Колей вместе. Число яблок, собранных Петей, составляет одну треть от числа яблок, собранных Васей и Колей вместе.

Сколько процентов от числа яблок, собранные Петей и Васей вместе, составляет число яблок, собранных Колей?

Пример записи ответа:
17

Answer

Обозначим количество собранных яблок:

  • AA — Васей,
  • BB — Петей,
  • CC — Колей.

Составим уравнения по условиям:

  1. Вася собрал 20% от общего количества яблок Пети и Коли: A=0.2(B+C)A = 0.2 (B + C)
  2. Петя собрал треть от общего количества яблок Васи и Коли: B=13(A+C)B = \frac{1}{3} (A + C)

Выразим AA и BB через CC:

Выразим AA через CC

Подставляем A=0.2(B+C)A = 0.2(B + C) во второе уравнение:

B=13(0.2(B+C)+C)B = \frac{1}{3} (0.2(B + C) + C)

Раскрываем скобки:

B=13(0.2B+0.2C+C)B = \frac{1}{3} (0.2B + 0.2C + C) B=0.2B+1.2C3B = \frac{0.2B + 1.2C}{3}

Умножим обе стороны на 3:

3B=0.2B+1.2C3B = 0.2B + 1.2C 3B0.2B=1.2C3B - 0.2B = 1.2C 2.8B=1.2C2.8B = 1.2C B=1.22.8C=1228C=37CB = \frac{1.2}{2.8} C = \frac{12}{28} C = \frac{3}{7} C

Теперь выразим AA:

A=0.2(B+C)=0.2(37C+C)A = 0.2(B + C) = 0.2 \left(\frac{3}{7} C + C\right) A=0.2(37C+77C)A = 0.2 \left(\frac{3}{7} C + \frac{7}{7} C \right) A=0.2×107C=27CA = 0.2 \times \frac{10}{7} C = \frac{2}{7} C

Найдём, сколько процентов от A+BA + B составляет CC:

A+B=27C+37C=57CA + B = \frac{2}{7}C + \frac{3}{7}C = \frac{5}{7}C

Доля CC от A+BA + B:

CA+B=C57C=75=1.4\frac{C}{A + B} = \frac{C}{\frac{5}{7} C} = \frac{7}{5} = 1.4 1.4×100%=140%1.4 \times 100\% = 140\%

Ответ: 140.

Share this Q&A