Тема . Последовательности и прогрессии

Комбинация арифметической и геометрической прогрессий

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67677

Какое наименьшее количество различных целых чисел нужно взять, чтобы среди них можно было выбрать как геометрическую, так и арифметическую прогрессию длины 5?

Источники: ММО-2023, 11.2 (см. mmo.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Понятно, что чисел хотя бы 5. Немного пописав, приходим к выводу: задача была бы слишком простой, если бы ответ был бы 5 и пример находился бы просто. Поэтому попробуем доказать, что чисел хотя бы 6. Попробуем от противного, а далее попробуем найти пример на 6.

Подсказка 2

Раз уж доказываем от противного, как-то стоит эти числа записать. Работать с числами из геометрической последовательности удобнее, поэтому запишем все 5 членов через первый член и знаменательно прогрессии. Для каких из них можно записать условие на принадлежность к одной арифметической прогрессии?

Подсказка 3

Для первого, третьего и пятого члена геометрической последовательности. Помним, что удвоенный член арифметической последовательности равен сумме его соседей. Попробуем с помощью преобразований прийти к противоречию. Теперь немного попишем и попробуем найти пример на 6!

Подсказка 4

Ясно, что нам нужны и отрицательные числа тоже, тогда в геометрической прогрессии знаки членов будут противоположны. Искать среди больших чисел ну очень неудобно, поэтому попробуем найти какие-то маленькие числа, например, 1 и т.д...

Показать ответ и решение

(Оценка) Покажем, что никакие пять различных чисел не удовлетворяют условию задачи. Предположим противное: пусть найдутся пять различных целых чисел, одновременно образующих геометрическую и (возможно в другом порядке) арифметическую прогрессию. Тогда они имеют вид      2  3  4
b,bq,bq,bq,bq,  где b ∈ℤ.  Заметим, что b ⁄=0,q ⁄= 0  по определению геометрической прогрессии. Числа    2  4
b,bq ,bq  всегда одного знака и в арифметической прогресии идут либо подряд при q < 0,  либо через одного при q < 0.  В любом случае должно выполняться равенство   2       4
2bq =b +bq,  т.е.   2    2
b(q − 1) = 0,  откуда q = ±1,  но тогда среди чисел есть равные. Противоречие. Следовательно, пяти чисел недостаточно.

(Пример) Приведём пример шести целых чисел, удовлетворяющих условию:

−8,−2,1,4,10,16

Действительно, числа 1,−2,4,−8,16  образуются геометрическую прогрессию, а числа − 8,−2,4,10,16  - арифметическую прогрессию.

Ответ: 6

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!