🔢
CMS Math Olympiad · 6th Grade

Теорія чисел та цифри

Подільність, прості числа, цифри та їхні секрети. Числа приховують красиві закономірності — давай їх відкриємо.

1
Подільність

Число \(a\) ділиться на число \(b\), якщо при діленні \(a \div b\) остача дорівнює нулю. Наприклад, 12 ділиться на 3, бо \(12 \div 3 = 4\) (без остачі).

Запам'ятай ці ознаки — вони економлять час на олімпіаді:

Ділиться наОзнакаПриклад
2Остання цифра парна (0, 2, 4, 6, 8)374 → 4 парна ✓
3Сума цифр ділиться на 3528 → 5+2+8 = 15 ✓
4Останні дві цифри діляться на 41 316 → 16 ÷ 4 = 4 ✓
5Остання цифра 0 або 52 735 → 5 ✓
6Ділиться і на 2, і на 3354 → парна + (3+5+4=12) ✓
9Сума цифр ділиться на 9729 → 7+2+9 = 18 ✓
10Остання цифра 01 530 → 0 ✓
11Різниця сум цифр на парних і непарних позиціях ділиться на 112 574 → (2+7)−(5+4) = 0 ✓
Головне правило
Ознака на 3 та на 9 — найчастіші на олімпіаді. Просто додай усі цифри і подивись, чи ділиться сума.
Спробуй
Число 4 572 ділиться на:
· · ·
2
Прості числа

Просте число — це число більше за 1, яке ділиться тільки на 1 та на себе.

Перші прості: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47…

Зверни увагу
2 — єдине парне просте число. Всі інші парні числа діляться на 2, тому не можуть бути простими.
1 — НЕ просте число (за означенням).

Прості числа від 1 до 50 (виділені синім):

Як перевірити, чи число просте?
Щоб перевірити число \(n\), спробуй поділити його на всі прості числа від 2 до \(\sqrt{n}\).

Приклад: Чи 37 просте?
\(\sqrt{37} \approx 6{,}1\). Перевіряємо: 37 ÷ 2 ✗, 37 ÷ 3 ✗, 37 ÷ 5 ✗. Жодне не ділить → 37 просте.
Задача з тесту — Q20

Скільки простих чисел між 30 і 50?

Перевіримо кожне: 31 ✓, 32 ✗, 33 ✗, 34 ✗, 35 ✗, 36 ✗, 37 ✓, 38 ✗, 39 ✗, 40 ✗, 41 ✓, 42 ✗, 43 ✓, 44 ✗, 45 ✗, 46 ✗, 47 ✓, 48 ✗, 49 ✗.

Відповідь: 5 (це 31, 37, 41, 43, 47).

Спробуй
Скільки простих чисел між 10 і 30?
· · ·
3
НСД та НСК

НСД (найбільший спільний дільник) — найбільше число, на яке діляться обидва числа.

НСК (найменше спільне кратне) — найменше число, яке ділиться на обидва числа.

Як знайти НСД — простий спосіб

Знайдемо НСД(18, 24).

Дільники 18: 1, 2, 3, 6, 9, 18

Дільники 24: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24

Спільні: 1, 2, 3, 6. Найбільший → НСД = 6.

Як знайти НСК — простий спосіб

Знайдемо НСК(12, 15).

Кратні 12: 12, 24, 36, 48, 60, 72…

Кратні 15: 15, 30, 45, 60, 75…

Перше спільне → НСК = 60.

Підказка
Для невеликих чисел найшвидше — просто виписати дільники або кратні. Не потрібні складні формули!
Спробуй
НСД(18, 24) дорівнює:
Спробуй
НСК(12, 15) дорівнює:
· · ·
4
Цифри числа

Двоцифрове число з цифрами \(a\) (десятки) та \(b\) (одиниці) можна записати як:

Запис числа через цифри
\(\overline{ab} = 10a + b\)
Зворотне число: \(\overline{ba} = 10b + a\)
Різниця: \(\overline{ab} - \overline{ba} = 9(a - b)\)
Гарний факт
Різниця двоцифрового числа та його «оберненого» числа завжди ділиться на 9. Наприклад: \(84 - 48 = 36 = 9 \times 4\).
Задача з тесту — Q21

Сума цифр двоцифрового числа — 12. Якщо цифри переставити, нове число на 36 менше за початкове. Яке це число?

Нехай число \(\overline{ab}\), тоді:

\(a + b = 12\)

\(\overline{ab} - \overline{ba} = 36\), тобто \(9(a-b) = 36\), отже \(a - b = 4\).

З системи: \(a + b = 12\) та \(a - b = 4\) → \(a = 8\), \(b = 4\).

Відповідь: 84.

Спробуй
Сума цифр двоцифрового числа — 10. Якщо цифри переставити, нове число на 54 менше. Яке початкове число?
\(a + b = 10\) і \(9(a - b) = 54 \Rightarrow a - b = 6\).
\(a = 8, b = 2\). Число: 82.
Спробуй
Трицифрове число \(\overline{3a7}\) ділиться на 9. Цифра \(a\) дорівнює:
· · ·
5
Остання цифра степеня

Це улюблена тема CMS! Остання цифра степені циклічно повторюється. Потрібно лише знайти цикл.

Основа\(n=1\)\(n=2\)\(n=3\)\(n=4\)Цикл
224862, 4, 8, 6 (довж. 4)
339713, 9, 7, 1 (довж. 4)
446464, 6 (довж. 2)
779317, 9, 3, 1 (довж. 4)
884268, 4, 2, 6 (довж. 4)
991919, 1 (довж. 2)
Алгоритм
1. Знайди цикл останніх цифр для даної основи.
2. Подели показник на довжину циклу.
3. Остача вказує позицію в циклі. (Остача 0 = остання позиція.)
Задача з тесту — Q22

Остання цифра \(7^{100}\) дорівнює:

Цикл для 7: 7, 9, 3, 1 (довжина 4).

\(100 \div 4 = 25\) (остача 0).

Остача 0 → остання позиція в циклі → 1.

Спробуй
Остання цифра \(3^{2025}\) дорівнює:
Цикл для 3: 3, 9, 7, 1 (довжина 4).
\(2025 \div 4 = 506\) з остачею \(1\).
Остача 1 → перша позиція → 3.
Спробуй
Остання цифра \(2^{50}\) дорівнює:
Цикл для 2: 2, 4, 8, 6 (довжина 4).
\(50 \div 4 = 12\) з остачею \(2\).
Остача 2 → друга позиція → 4.
· · ·
6
Остачі від ділення

Коли \(17 \div 5 = 3\) з остачею \(2\), ми пишемо: \(17 = 5 \times 3 + 2\).

Остача — це те, що «залишається». Вона завжди менша за дільник.

Головні властивості остач
Остача суми = сума остач (потім візьми остачу ще раз)
Остача добутку = добуток остач (потім візьми остачу ще раз)

Приклад: остача від \(23 + 19\) при діленні на 7:
\(23 = 7 \times 3 + \mathbf{2}\), \(19 = 7 \times 2 + \mathbf{5}\)
Остача суми: \(2 + 5 = 7\). Але \(7 \div 7 = 1\) з остачею 0.
Приклад — остача великого числа

Яка остача від ділення \(176543 + 92841\) на 4?

Для ділення на 4 достатньо подивитись на останні дві цифри:

\(176543\): останні дві — 43. \(43 \div 4 = 10\) з остачею 3.

\(92841\): останні дві — 41. \(41 \div 4 = 10\) з остачею 1.

Остача суми: \(3 + 1 = 4\). \(4 \div 4 = 1\) з остачею 0.

Спробуй
Остача від ділення \(2^{10}\) на 7 дорівнює:
\(2^{10} = 1024\). \(1024 \div 7 = 146\) з остачею \(1024 - 146 \times 7 = 1024 - 1022 = 2\).

Відповідь: остача 2.
· · ·
7
Олімпіадна практика
Задача 1 · Легка
Скільки дільників має число 36?
Просто виписуємо всі дільники 36:
1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36.

Порахуємо: 9 дільників.

Підказка: шукай парами — \(1 \times 36\), \(2 \times 18\), \(3 \times 12\), \(4 \times 9\), \(6 \times 6\). Так точно нічого не пропустиш.
Задача 2 · Легка
Скільки цілих чисел від 1 до 60 діляться на 3 або на 5?
Рахуємо окремо:
Діляться на 3: від 3 до 60 через 3 → це 20 чисел.
Діляться на 5: від 5 до 60 через 5 → це 12 чисел.

Але деякі ділятся і на 3, і на 5 (тобто на 15) — їх ми порахували двічі.
Діляться на 15: від 15 до 60 через 15 → це 4 числа (15, 30, 45, 60).

Відповідь: \(20 + 12 - 4 = \mathbf{28}\).
Задача 3 · Середня
Остання цифра числа \(5^{2025} - 3^{2024}\) дорівнює:
\(5^n\) завжди закінчується на 5 (для \(n \geq 1\)).

\(3^{2024}\): цикл 3, 9, 7, 1 (довж. 4). \(2024 \div 4 = 506\), остача 0 → остання позиція → 1.

\(5 - 1 = \mathbf{4}\).
Задача 4 · Середня
Трицифрове число \(\overline{2a3}\) ділиться на 9. Цифра \(a\) дорівнює:
Сума цифр: \(2 + a + 3 = 5 + a\).
Для подільності на 9 потрібно, щоб \(5 + a\) ділилось на 9.
\(5 + 4 = 9\) ✓. Перевірка: \(243 \div 9 = 27\) ✓.
Відповідь: \(a = \mathbf{4}\).
Задача 5 · Середня
Яка сума простих дільників числа 60?
Розкладемо 60 на прості множники:
\(60 = 2 \times 2 \times 3 \times 5\)

Прості дільники (без повторів): 2, 3, 5.
Сума: \(2 + 3 + 5 = \mathbf{10}\).
Задача 6 · Середня+
Остача від ділення числа \(2024^{2024} \times 2024^{2025}\) на 2024 дорівнює:
\(2024^{2024} \times 2024^{2025} = 2024^{4049}\).
Оскільки показник \(\geq 1\), це число ділиться на 2024.
Остача = 0.
Задача 7 · Середня+
Скільки дільників числа 48, які є більшими за 3?
Всі дільники 48: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48.

Більші за 3: 4, 6, 8, 12, 16, 24, 487 дільників.

Підказка: шукай парами — \(1 \times 48\), \(2 \times 24\), \(3 \times 16\), \(4 \times 12\), \(6 \times 8\).
Шпаргалка — Теорія чисел
Подільність на 3: сума цифр ділиться на 3
Подільність на 9: сума цифр ділиться на 9
Подільність на 4: останні 2 цифри діляться на 4
Подільність на 11: різниця сум парних і непарних цифр
Просте число: ділиться тільки на 1 і на себе
НСД: найбільший спільний дільник — шукай перебором
НСК: найменше спільне кратне — виписуй кратні
Двоцифрове: \(\overline{ab} = 10a + b\), різниця з оберненим = \(9(a-b)\)
Остання цифра степеня: знайди цикл → діли показник на довжину
Остача суми: сума остач (потім ще раз остача)
Дільники: шукай парами — \(1 \times n\), \(2 \times ?\), \(3 \times ?\)…