Hohe Sechserpotenz (Lösung)
von Dr. R. Mildner (Lösung nur im Internet veröffentlicht
unter http://www.spektrum.de/spektrum/download/Knobloes.pdf)
Wegen 6k = 2k·3k bestimmen wir zunächst die
höchste Zweierpotenz 2 k2 bzw. Dreierpotenz
3 k3, die in 2004! = 1·2·3 ... ·2004
aufgeht. Unser gesuchtes k ist dann das Minimum der beiden Exponenten, also
k = min (k2, k3). Es gilt nun allgemein: Wenn p eine
Primzahl und n eine natürliche Zahl ist, dann sind von den n Faktoren
1, 2, 3, ..., n von n! genau [n / pm] Faktoren durch pm teilbar. Somit ist der
höchste Exponent k mit der Eigenschaft, dass n! durch pk teilbar ist,

Dabei bezeichne [a] den ganzzahligen Teil der nichtnegativen reellen Zahl a, und
s ist die größtmögliche natürliche Zahl, für die ps ≤ n gilt.
Für n = 2004 und p = 2 gilt s = 10, denn 210 = 1024 ≤ 2004, aber
211 = 2048 > 2004, und damit

Für n = 2004 und p = 3 gilt s = 6, denn 36 = 729 ≤ 2004,
aber 37 = 2187 > 2004, und damit

Damit ist k = min (k2, k3) = 998. Es ist also
6998 die höchste Sechserpotenz, die in 2004! aufgeht.
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