«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М1222

Условие задачи (1990, № 5) Задача М1222 // Квант. — 1990. — № 5. — Стр. 26; 1990. — № 10. — Стр. 23.

Пусть $m\gt1$‍‍ — натуральное число, $s$‍‍ — наибольшее целое число, для которого $2^s\le m$‍.‍ Докажите, что

  1. для любых $s+1$‍‍ целых чисел можно выбрать несколько чисел и расставить знаки плюс и минус между ними так, что полученная сумма будет делиться на $m$‍;
  2. оценка в пункте a) неулучшаема: существуют такие $s$‍‍ целых чисел, что никакая сумма нескольких из них при любой расстановке знаков не делится на $m$‍.

В. Ф. Лев


Изображения страниц

Решение задачи (1990, № 10) Задача М1222 // Квант. — 1990. — № 5. — Стр. 26; 1990. — № 10. — Стр. 23.

а) Рассмотрим все возможные «не алгебраические» (т. е. без минусов) суммы, которые можно составить из $s+1$‍‍ чисел. Их количество равно $2^{s+1}-1\gt m-1$‍.‍ (Каждую сумму можно задать последовательностью длины $s+1$‍‍ из нулей и единиц, в которой на $i$‍‍-м месте стоит 1, если в сумму входит $i$‍‍-е число; количество последовательностей равно $2^{s+1}$‍,‍ последовательность из одних нулей надо исключить.) Если какие-то две суммы дают одинаковые остатки при делении на $m$‍,‍ то их разность — искомая «алгебраическая» сумма. Если все остатки различны, то они принимают все возможные $m$‍‍ значений 0, 1, $\ldots$‍,$m-1$‍,‍ и сумма, дающая остаток 0, — искомая.

б) Вот пример $s$‍‍ целых чисел таких, что никакая алгебраическая сумма некоторых из них не кратна $m$‍:‍ 1, 2, 4, $\ldots$‍,$2^{s-1}$‍.‍ Действительно, любая такая сумма по модулю не превосходит $1+2+4+\ldots+2^{s-1}\le m-1$‍.‍ С другой стороны, эти суммы не могут быть равны 0: если $2^t$‍‍ — наименьшее слагаемое такой суммы, то вся сумма будет делиться на $2^t$‍,‍ но не будет делиться на $2^{t+1}$‍.

В. Ф. Лев


Метаданные Задача М1222 // Квант. — 1990. — № 5. — Стр. 26; 1990. — № 10. — Стр. 23.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1990. — № 5. — Стр.  [условие]

1990. — № 10. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1222 // Квант. — 1990. — № 5. — Стр. 26; 1990. — № 10. — Стр. 23.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1222/