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#75795

Докажите, что есть бесконечно много четверок натуральных чисел (a,b,c,d),  для которых выполняются равенства ac− bd =ab+ 1= cd− 1.

Показать доказательство

Докажем, что четверки вида

(a,b,c,d)= (F2n+2+ F2n,F2n,F2n+1,F2n+1+F2n−1), n∈ ℕ

где Fn  n  -ое число Фибоначчи (F0 = 0  , F1 = 1  ).

Лемма. Тождество Кассини. Fn+1Fn−1− Fn2= (−1)n

Доказательство. Fn+1Fn−1− F2n = Gn

Gk+ Gk−1 = (Fk+1Fk−1 − F2)+ (FkFk−2− F2 )= (Fk+1Fk−1− F 2 )+ (FkFk−2− F2)= FkFk−1− FkFk−1 = 0
                     k            k−1              k−1            k

Получаем, Gk+ Gk−1 = 0.

G1 = F2F0− F12= −1.  Из этого и предыдущего предложения делаем вывод, что для всех нечетных n  Gn = −1,  а для всех четных — 1,  что и требовалось доказать.

Вернемся к задаче. Будем доказывать, что ac− bd =ab+ 1= cd− 1 =F22n +F22n+1.

                            2   2
                 1) ac− bd− (F2n +F2n+1)=
  = F2n+2F2n+1+ F2nF2n+1− F2nF2n+1− F2nF2n−1− F22n− F22n+1 =
= (F2n+2F2n+1 − F22n+1)− (F2nF2n−1 +F22n)= F2nF2n+1− F2nF2n+1 = 0
      2) ab+ 1− (F22n+ F22n+1)=
  = F2n+2F2n+ F2 +1 − F2 − F2  =
            2 2n      2n 2n+21n+1
= F2n+2F2n− F2n+1+1 =(−1)   + 1= 0
      3) cd− 1− (F2 + F2 )=
   2            2n   2n+12    2
= F2n+1 +F2n−1F2n+1 − 1− F2n− F2n+1 =
 = F2n−1F2n+1− F22n − 1 =(−1)2n − 1= 0

В итоге, подставляя разные натуральные n,  мы будем получать различные четверки (a,b,c,d),  удовлетворяющих условию.

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!