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#76757

Назовем натуральное число хорошим, если оно делится на два последовательных нечетных натуральных числа, больших 1.  Докажите, что для любого натурального n> 1000  среди чисел от 1  до n  менее n
5  чисел являются хорошими.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Найдите способ перечислить все хорошие числа. Как можно оценить их количество?

Подсказа 2

Если число делится на два последовательных натуральных числа, то оно делится и на их произведение. Как можно оценить количество чисел кратных 3*5? k(k+2) при произвольном нечетном k?

Подсказка 3

Их количество не превосходит n/15 и n/k(k+2) соответственно. При каком k таких чисел уже не найдется?

Подсказка 4

При k больше, чем √n. Как теперь можно оценить общее количество хороших чисел?

Подсказка 5

Оно не больше, чем сумма n/{3*5}+n/{5*7}+...+n{l(l+2)}. Как можно преобразовать данную сумму?

Подсказка 6

Воспользуйтесь тем, что 1/{k(k+2)}=1/{2k}-1/{2k+4}, чтобы преобразовать данную сумму. Наконец, воспользуйтесь ограничениями на n, чтобы доказать, что это число менее n/5.

Показать доказательство

Заметим, что число, делящееся на два последовательных нечётных натуральных числа, делится также на их произведение. Поэтому количество чисел от 1  до n,  делящихся на 2  фиксированных нечётных числа k  и k+ 2  не превосходит --n--
k(k+2) + 1.  Также заметим, что число, не превосходящее n  может делиться на k(k+ 2)  только в случае, когда k(k+ 2)≤ n.  Обозначим наибольшее нечетное число, не превосходящее √-
 n,  через l,  то есть для него верно, что    -n-
l≤ l+2,  а также   √ -
l≤  n.  Тогда суммарное количество хороших чисел не превосходит

 n    n         n
3⋅5 + 5⋅7 + ...+ l(l+-2)

Заметим, что

                       (                    )
-n- +-n- +...+--n---= n  -1-+ -1-+ ...+ --1--- =
3⋅5  5 ⋅7      l(l+ 2)     3⋅5  5⋅7      l(l+2)

  1  (1  1      1   -1-)   1 ( 1  -1-)
= 2n  3 −5 +...+ l − l+2 = 2n  3 − l+2

Тогда вся сумма равна

n    n       n  l   n  √-
6 − 2l+-4 + l≤ 6 + 2 ≤ 6 + n∕2

Легко видеть, что при n> 1000,√n∕2< n∕30,  откуда вся сумма меньше, чем n∕6+ n∕30 =n∕5,  что и требовалось доказать.

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!