Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ

Метод спуска, индукция и последовательное конструирование в ТЧ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#100475

 S  — непустое подмножество множества натуральных чисел. Для любых a,  b∈S  существует c∈S  такое, что a(a+b)  делится на   c2.  Докажите, что в S  найдется элемент, на который делятся все элементы S.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Единственным кандидатом на число, которое делит все остальные является самое маленькое число множества. Рассмотрите его в качестве a, какое число можно взять в роли b?

Подсказка 2

В качестве b рассмотрите b₀ наименьшее число, которое не делится на a. Что вы можете сказать про b?

Подсказка 3

Рассмотрите последовательность b₀, b₁, …, где b_{k+1} | a(a+b_k). Что вы можете сказать про результаты частного? В каких степенях могут входить простые делители a в b_i?

Показать доказательство

Пусть a  — наименьший элемент в множестве, b
0  — наименьший элемент множества не кратный a.  По условию существует b
 1  такой, что делит a(a+b0),  аналогично определим {bk}.

Докажем по индукции, что bi < 2a.  Заметим, что b1  не может делиться на a,  иначе a|b0,  тогда

                 2   2
b1 ≥ b0 ⇒ a(a+ b0) ≥b0 ⇒ a ≥ b0(b0− a)⇒ b0 < 2a

то есть база индукции проверена.

Докажем, что b  < 2a.
k+1  Аналогично

          2      2  2
a(a+ bk)≥ bk+1 ⇒ 3a > bk+1 ⇒ bk+1 < 2a

то есть переход выполнен и a(a+ b )=b2
     k   k+1  или a(a+ b)= 2b2 .
     k     k+1  Пусть p|a,  обозначим за α  степень вхождения p  в a,  за  β
  i  степень вхождения p  в b.
 i  Пусть ⊕1  означает + 1  или +0.  Тогда имеем α +min(α,β)= 2β  ⊕ 1.
         i     i+1  Пусть существует β   > α,
 i+1  тогда min(α,β)> α
       i  — противоречие. Пусть существует β <α ⇒ β   >β ,
 i      i+1   i  если a(a +b) =b2 ,
     i   i+1  такого бесконечно быть не может, так как 2a> bi,  значит, с какого-то момента           2
a(a+bk)= 2bk+1,  откуда, с какого-то момента bk+1 > bk  — противоречие, так как bk ∈ ℕ.  Тогда βi+1 = α,  откуда выходит, что min(α,βi)= α,  и β0 = α.  Значит, a|b0  — противоречие.

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!