Алгебра и теория чисел для
математических школ
Н. Б. Алфутова, А. В. Устинов
МК 2009
УДК 51
ББК 21. 1
А45
Рецензент: доктор физико-математических наук,
профессор Ю. П. Соловьев. Алфутова Н. Б. Устинов А. В. А45 Алгебра и теория чисел. Сборник задач для математических
школ. 3-е изд. , испр. и доп. — М. : МЦНМО, 2009. — 336 с. ISBN 978-5-94057-550-4
Настоящее пособие представляет собой сборник задач по математике,
предназначенный прежде всего для учеников старших классов с углублен-
ным изучением математики, интересующихся точными науками. Он также
будет полезен преподавателям математики и студентам, изучающим матема-
тику в высших учебных заведениях. Значительная часть материала может
быть использована для подготовки к письменным и устным вступительным
экзаменам в ВУЗы. Основу сборника составляют задачи к курсу алгебры, который читал-
ся в школе-интернате им. А. Н. Колмогорова при МГУ им. М. В. Ломоносова
в 1995—2000 годах. Предыдущее издание книги вышло в 2005 г. ББК 21. 1
c Алфутова Н. Б. , Устинов А. В. ,
2002, 2005, 2009. ISBN 978-5-94057-550-4 c МЦНМО, 2009. Оглавление
Предисловие 5
Обозначения 7
1. Метод математической индукции 8
1. 1. Тождества, неравенства и делимость . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1. 2. Индукция в геометрии и комбинаторике . . . . . . . . . . . . . . 12
2. Комбинаторика 16
2. 1. Сложить или умножить? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2. 2. Принцип Дирихле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2. 3. Размещения, перестановки и сочетания . . . . . . . . . . . . . . . 20
2. 4. Формула включений и исключений . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. 5. Числа Каталана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 30
3. Алгоритм Евклида и основная теорема арифметики 32
3. 1. Простые числа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3. 2. Алгоритм Евклида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3. 3. Мультипликативные функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3. 4. Числа Фибоначчи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3. 5. Цепные дроби . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3. 6. Континуанты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.