Алгебраические текстовые задачи на Высшей пробе
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Дано несколько вещественных чисел, по модулю не превосходящих Сумма всех чисел равна
Докажите, что из них можно выбрать
несколько чисел так, чтобы при некотором натуральном
сумма выбранных чисел отличалась от
не более чем на
Источники:
Подсказка 1
Обозначим данные k чисел за x₁, x₂, ... , x_k. Давайте, например, поймем, что нам дает условие на модуль.
Подсказка 2
Можно без ограничения общности считать, что сумма чисел у нас положительная. Хорошо, нас просят выбрать несколько чисел, а какие это могут быть числа? Важен ли нам их порядок?
Подсказка 3
Нам ведь могут от примера к примеру мешать числа, как угодно, давайте тогда для удобства рассматривать подряд идущие. Как можно переформулировать условие задачи? Какие числа мы ищем?
Подсказка 5
У нас n - натуральное, давайте рассмотрим наименьшие индексы m_1, m_2, ... , m_99, такие, что x₁ + x₂ + ... + xₘ_₁ ≥ S/100, x₁ + x₂ + ... + xₘ_₂ ≥ 2*S/100 и так далее. Как они могут нам помочь в оценке? Может, нам чего-то еще не хватает? Вспомните, что мы хотим доказать.
Подсказка 6
Доопределим разность суммы каждой последовательности и соответствующей ей оценки: aᵢ = x₁ + x₂ + ... + xᵢ - i*S/100. Кстати, все ли они определены? А можем ли мы как-то оценить величину каждой aᵢ?
Подсказка 7
mᵢ и aᵢ определены, так как по крайней мере для k при любом i выполняется x₁ + x₂ + ... + x_k = S ≥ i*S/100. Давайте формально доопределим m₀ = 0 и a₀ = 0. Выбранные нами индексы были первыми для своего условия, а также все xᵢ по модулю не превосходят 1, следовательно, значения aᵢ лежат в отрезке [0;1]. А можем ли мы сжать этот отрезок для удобства и попробовать оценить разницу между какими-нибудь aᵢ и aⱼ, где i ≠ j? Какое неравенство мы хотим получить по условию задачи?
Подсказка 8
Преобразуйте неравенство и подумайте, какое n можно взять, чтобы получившаяся последовательность была искомой.
Подсказка 9
Несколько ранее мы предположили, что отрезок величин aᵢ можно сжать для получения искомой оценки, а если для некоторого i a_i попадает в отрезанный кусок? Какое множество чисел может быть искомым?
Подсказка 10
Подумайте, как доказать, что в таком случае набор чисел x₁, x₂, ... , x_(m_i-1) нам подойдет.
Обозначим данные чисел через
Без ограничения общности будем считать, что
Если это не так, то будем
доказывать утверждение задачи для чисел
с положительной суммой. Из него будет следовать утверждение исходной
задачи.
Докажем, что среди данных чисел существует набор из подряд идущих, удовлетворяющих неравенству из условия. То есть найдутся
такие натуральные и
что подмножество
— искомое.
Обозначим через первый индекс, для которого
через — первый индекс, для которого
и так далее:
по всем от
до
Рассмотрим также разности
Заметим, что и
определены, поскольку по крайней мере для
выполняется неравенство
для любого Формально доопределим:
и
Заметим теперь, что так как выбранные нами индексы
были первыми для своего условия и так как все числа
по модулю не превосходят
то все
лежат на отрезке
Предположим, все лежат на отрезке
Тогда, так как чисел
всего
(для
от
до
найдутся два индекса
и
для которых
Без ограничения общности
Тогда
по определению чисел
Получаем:
или, что то же самое,
Заметим, что можно взять поскольку
и
Тем самым, числа
—
искомые.
Пусть теперь для некоторого разность
попала на полуинтервал
Докажем, что в этом случае подмножество
— искомое. Для этого достаточно показать, что
Второе неравенство следует из определения ведь
— это первый индекс, для которого сумма стала не меньше
Первое
неравенство равносильно следующему:
Но
и это больше так как
и
Специальные программы

Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!