Tìm tất cả các số nguyên dương thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
(i) Số lượng các ước số dương của là một số chẵn;
(ii) Tập tất cả các ước số dương của có thể chia thành từng cặp phân biệt (mỗi ước số chỉ xuất hiện trong một cặp), sao cho tổng của hai số trong mỗi cặp là một lũy thừa của 3.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Nếu hai ước được ghép thành một cặp thì , khi đó .
Mọi lũy thừa của 3 xuất hiện ở đây đều lẻ, nên mỗi cặp gồm đúng một ước lẻ và một ước chẵn.
Viết với là số tự nhiên và nguyên dương không chia hết cho 3, lẻ và .
Số ước lẻ của là còn số ước chẵn của là nên .
Do đó với .
Vì hai ước được ghép với nhau có cùng nên tập các ước của không chia hết cho 3 được ghép cặp bên trong chính nó, và các ước này chính là của .
Các ước lẻ của có dạng với , còn các ước chẵn có dạng với , do đó tồn tại một hoán vị của tập các ước dương của sao cho là lũy thừa của 3 với mọi .
Ta sẽ chứng minh là số square-free.
Lấy một số nguyên tố . Trong các ước của , số ước chia hết cho là .
Trong một cặp , không thể đồng thời có và , vì khi đó , trái với . Khi đi qua tất cả các ước của , cả và đều xuất hiện trong tập này đúng 1 lần. Do đó

suy ra . Từ đó là số square-free.
Dấu bằng xảy ra nên có đúng một trong hai số chia hết cho nên buộc với mọi .
Cho và suy ra và đều phải là lũy thừa của 3.
Đặt , với nguyên dương thì .
Nếu thì không chia hết cho 3, do đó nên , từ đó hay với mọi số tự nhiên , thử lại bằng cách ghép cặp với thấy thỏa mãn.
Vậy tất cả số nguyên dương cần tìm là với tự nhiên.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kiểm tra khảo sát chọn học sinh dự thi chọn đội tuyển của tỉnh, thi chọn HSG cấp Quốc gia 2026-2027 - Môn Toán - THPT Chuyên Lam Sơn

7 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (7 câu)

Xem toàn bộ đề →
Luyện nhanh tại chỗ • Chọn đáp án để kiểm tra ngay

Thử sức thêm các câu hỏi trắc nghiệm cùng môn

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Tập xác định của hàm số
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Có bao nhiêu số tự nhiên có 4 chữ số khác nhau từ các số 0,1,2,3,4?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Tập nghiệm của bất phương trình
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Parabol đi qua điểm và có đỉnh có phương trình là
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Tập giá trị của hàm số
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Thi Chọn Đội Tuyển Học Sinh Giỏi 2026-2027 - Môn Toán (THPT) - Sở GD&ĐT An Giang - THCS & THPT Bình Chánh
Phương trình có bao nhiêu nghiệm?
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay