Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела росатом
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#102482

Представить число 2020 в виде суммы кубов пяти целых чисел. Доказать, что любое целое число можно представить в виде суммы кубов пяти целых чисел.

Источники: Росатом - 2020, 11.5 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте попробуем найти явную формулу для разложения числа. Чтобы было удобно, можно попробовать выражать слагаемые через некоторое число n. Какие тогда можно сложить кубы, чтобы результат получится "красивым" (многое в сумме сократилось)?

Подсказка 2

Попробуйте сложить кубы чисел, которые по модулю отличаются друг от друга на не более, чем 2. Тогда, если аккуратно раскрыть результат по формулам сокращенного умножения, многое сократится.

Подсказка 3

Что получится, если сложить кубы чисел, по модулю равных (n+1) и n? Какой вывод из этого можно сделать и как быть с остальными числами?

Подсказка 4

Отлично, мы пришли к тому, что числа вида 6n можно выразить в виде суммы четырёх кубов! Осталось лишь аккуратно придумать, как "добрать" отстаток по модулю 6 у остальных чисел при помощи кубов и выразить 2020 по придуманным формулам!

Показать доказательство

Заметим, что для любого n∈ Z

     3       3      3     3
(n+ 1) +(n− 1)+ (−n) +(−n) = 6n

т.е. любое целое число вида a= 6n  можно представить в виде суммы кубов четырех, а значит, с учетом нуля, и пяти целых чисел. Числа вида a =6n± 1  могут быть представлены в форме

        3       3     3     3     3
a= (n +1) + (n − 1) +(−n) + (− n)+ (±1)

Числа вида a= 6n +2 =6(n− 1)+8  представляются суммой пяти кубов:

    3       3        3        3   3
a =n + (n− 2) + (−n+ 1)+ (−n+ 1)+ 2

Для чисел вида a= 6n− 2=6(n+ 1)− 8  справедливо представление:

a= (n+ 2)3+ n3+ (− n− 1)3+ (− n− 1)3+ (− 2)3

Наконец, для a= 6n+ 3= 6(n − 4)+ 27  справедливо представление:

a= (n − 3)3+(n− 5)3+(−n +4)3+(−n +4)3+(3)3

Представление числа a= 2020 =337⋅6− 2  может быть получено по формуле (3) для n= 337  :

2020= (339)3+ 3373 +(−338)3+ (−338)3+ (− 2)3

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!