Тема . ПитерГор (Санкт-Петербургская олимпиада)

Теория чисел на Питергоре

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела питергор (санкт-петербургская олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#71933

Последовательность (a )
  n  задана условиями

a1 = 1, a2 = 2 и an+2 = an(an+1 +1) при n ≥1.

Докажите, что aa
  n  делится на (an)n  при n ≥100.

Источники: СпбОШ - 2020, задача 11.6(см. www.pdmi.ras.ru)

Показать доказательство

Пусть простое число p  входит в a
 n  в k  -й степени. Докажем, что a
 an  делится на pkn.  Тогда утверждение задачи будет выполнено.

Пусть ai  — первое число в нашей последовательности, кратное p.  Если p⁄= 2,  то i> 2  и ai = ai−2(ai−1+ 1).  Следовательно,

ai−1 ≡ −1 (modp)

Заметим, что для p= 2  будет i= 2,  и выведенное сравнение тоже выполнено.

Итак, ai−1 ≡ −1,ai ≡ 0,  а тогда дальше в последовательности чередуются остатки − 1  и 0  от деления на p:

a  = a   (a + 1)≡ −1 ⋅(0+ 1)=− 1 (modp)
i+1   i−1  i
ai+2 = ai(ai+1+ 1)≡ 0⋅(−1+ 1)=0 (modp) и т.д.

Более того, как видно из последнего вычисления, степени числа p,  на которые делятся члены последователыности, растут: если ai  делилось на p,  то ai+2  делится на  2
p  и т. д. Отсюда следует, что если an  делится на  k
p,  то an+2t  делится на  k+t
p  .  Кроме того, учтем, что числа an  и n  одинаковой четности, поскольку a1 =1,  a2 = 2  и остатки по модулю 2  чередуются. Следовательно, aan  делится на  k+(a −n)∕2
p   n    .  Остается заметить, что      n
an > 2  при n≥ 5  (это значит, что an  существенно крупнее n  ) и      k
an ≥2 ,  так как делится на  k
p  (это значит, что an  существенно крупнее k  ), поэтому an− n >2kn  , откуда следует требуемое.

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!