Олимпиадная задача по теории чисел и неравенствам для 8–10 классов от Голованова А. С.
Задача
Дано натуральное n > 1. Число a > n² таково, что среди чисел a + 1, a + 2, ..., a + n есть кратные каждого из чисел n² + 1, n² + 2, ..., n² + n.
Докажите, что a > n4 – n³.
Решение
Пусть кратное числу n² + i, содержащееся среди наших чисел, – это ai(n² + i). Ясно, что a1 > 1. Тогда найдётся такое i ≤ n – 1, что ai > ai+1 (в противном случае a1 ≤ a2 ≤ ... ≤ an, и an(n² + n) – a1(n² + 1) ≥ a1(n – 1) > n –1, что невозможно). Значит,
n – 1 ≥ ai(n² + i) – ai+1(n² + i + 1) ≥ ai(n² + i) – (ai – 1)(n² + i + 1) = n² + i + 1 – ai, то есть ai ≥ n² – n + i + 2 > n² – n. Так как одно из наших чисел есть ai(n² + i) > (n² – n)(n² + 1) = n4 – n³ + n² – n, то a ≥ ai(n² + i) – n > n4 – n³ + n² – 2n ≥ n4 – n³, так как n ≥ 2.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь