Условие задачи (1980, № 11) Задача М654 // Квант. — 1980. — № 11. — Стр. 19; 1981. — № 7. — Стр. 27.
Верно ли такое утверждение: из любых шести натуральных чисел можно выбрать три числа, каждые два из которых не имеют общих делителей, бо́льших 1, или три числа, имеющие общий делитель, больший 1?
Изображения страниц
Решение задачи (1981, № 7) Задача М654 // Квант. — 1980. — № 11. — Стр. 19; 1981. — № 7. — Стр. 27.
Это утверждение неверно. Вот пример шестёрки чисел, среди которых никакие три не имеют общего делителя (большего 1) и нет трёх попарно взаимно простых: 70, 165, 247, 286, 323, 357; ещё один пример, с меньшими числами: 14, 15, 18, 33, 55, 63. Покажем, как строить подобные примеры.
Изобразим наши числа шестью точками; те, у которых есть общий множитель, соединим «ребром» (дугой) и напишем на ребре этот общий множитель. При этом нужно, чтобы все написанные множители были взаимно просты — скажем, это могут быть различные простые числа (иначе три из наших чисел будут иметь общий множитель) — и, кроме того, чтобы из каждых трёх точек по крайней мере две были соединены ребром (иначе найдутся три попарно взаимно простых числа). Построить такой граф — соединить шесть точек рёбрами так, чтобы выполнялось последнее условие — нетрудно; для этого вовсе не обязательно проводить все 15 рёбер между шестью точками — можно обойтись восемью или даже шестью ребрами (рисунки a), б) соответствуют двум приведённым выше примерам); остаётся перемножить числа на всех ребрах, подходящих к каждой из шести вершин, — и пример готов.

Некоторые читатели ошиблись в решении этой задачи, сославшись на такой факт (мы приводим его в формулировке, предлагавшейся на одной из старых венгерских олимпиад и с тех пор ставшей классической): из шести людей можно выбрать трёх попарно знакомых или трёх попарно незнакомых. Этот факт верен, но дело в том, что три целых числа, попарно имеющих общий множитель, не обязаны иметь общий для всех множитель (больший 1).

