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#94300

Существуют ли 22024  различных пар натуральных чисел (a,b),
  i i  таких что

-1--  -1--     ----1----
a1b1 + a2b2 +...+ a22024b22024 = 1

и

a1+ a2 +...+ a22024 +b1+ b2+...+b22024 = 32025?

Напомним, что пары (a,b)  и (c,d)  считаются одинаковыми в том и только в том случае, если a= c  и b= d.  В частности, среди чисел a1,...a22024,b1,...b22024  могут быть одинаковые.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Такое ощущение, что в задаче число 2024 написано просто так. Поэтому попробуйте придумать пример для числа поменьше. Как из него построить большой пример?

Подсказка 2

Сделайте индукцию. База за вами. Идея перехода следующая: пару (a,b) замените на пары (a+b,b) и (a, a+b). Поймите, что пары в ходе такого раздвоения не совпадут.

Показать ответ и решение

Докажем, что существуют k= 2n  таких различных пар (a ,b),(a ,b ),...(a ,b ),
 1 1   2 2     k k  что

                              n+1
a1+ a2+...+ak+ b1+b2+ ...+ bk =3

-1--+--1-+ ...+ -1--= 1
a1b1  a2b2      akbk

База n= 2.  Подберём

(1 +2+ 1+ 1)+(2+ 2+6 +12)= 27

 1     1    1    1
1-⋅2 + 2⋅2 + 1⋅6 + 1⋅12 = 1

Переход n → n+ 1.  Каждую пару (a,b)  заменим на пары (a+b,b)  и (a,a +b).

1)  Докажем, что все пары различные. Предположим, есть две совпадающих пары. У них обеих либо первые числа больше вторых, либо вторые больше первых. Если первые больше, то пары имеют вид (a+ b,b)  и (c+ d,d).  Если эти пары равны, то и пары (a,b)  , (c,d)  равны, а они не были равны по предположению индукции.

2)  Докажем, что сумма увеличилась ровно втрое. Это очевидно, так как сумма в двух новых парах равна 3a+ 3b,  что в три раза больше суммы в старой паре-родителе.

3)  Докажем, что сумма обратных величин не изменилась. Действительно,

1-  --1---  --1---
ab = (a +b)b + a(a+ b)

Тем самым у новых пар все необходимые условия выполнены. Переход осуществлён.

Ответ:

Существуют

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!