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

Задача М1430

Условие задачи (1994, № 2) Задача М1430 // Квант. — 1994. — № 2. — Стр. 20; 1994. — № 5. — Стр. 31.

Монотонно возрастающая последовательность целых чисел $\{a_n\}$‍‍ обладает тем свойством, что для любой пары взаимно простых чисел $p$‍‍ и $q$‍‍ выполняется равенство: $a_{pq}=a_p a_q$‍;‍ кроме того, известно, что $a_1=1$‍,$a_2=2$‍.

  1. Докажите, что $a_3=3$‍.
  2. Докажите, что $a_n=n$‍‍ для любого натурального $n$‍.

(Взаимно простыми называются числа, не имеющие общего делителя.)

В. А. Сендеров


Изображения страниц

Решение задачи (1994, № 5) Задача М1430 // Квант. — 1994. — № 2. — Стр. 20; 1994. — № 5. — Стр. 31.

а) Из условия следует, что $a_3=3+t$‍,‍ где $t\ge0$‍.‍ Докажем, что $t=0$‍.‍ Поскольку $a_6=a_2a_3=6+2t$‍,‍ имеем $a_5\le5+2t$‍.‍ Далее, $a_{10}=a_2a_5\le10+4t$‍.‍ Следовательно, $a_9\le9+4t$‍,$a_{18}=a_2a_9\le18+8t$‍,$a_{15}\le15+8t$‍.‍ Но $a_5\ge2+a_3=5+t$‍,$a_{15}=a_3a_5\ge(3+t)(5+t).$‍

Получили: $15+8t\ge(3+t)(5+t)=15+8t+t^2,$‍‍ т. е. $t^2\le0$‍,‍ и значит $t=0$‍,$a_3=3$‍.

б) Докажем утверждение по индукции. Пусть оно справедливо при всех $i\le n$‍,‍ где $n\ge3$‍.‍ Достаточно доказать, что утверждение справедливо при всех $i\le n(n-1)$‍.‍ Поскольку числа $n$‍‍ и $n-1$‍‍ взаимно просты, то $a_{n(n-1)}=n(n-1),$‍‍ но так как последовательность $a_i$‍‍ — строго возрастающая, то $a_i=i$‍‍ при всех $i\le n(n-1)$‍.

В. А. Сендеров


Метаданные Задача М1430 // Квант. — 1994. — № 2. — Стр. 20; 1994. — № 5. — Стр. 31.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1994. — № 2. — Стр.  [условие]

1994. — № 5. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1430 // Квант. — 1994. — № 2. — Стр. 20; 1994. — № 5. — Стр. 31.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1430/