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

Задача М427

Условие задачи (1977, № 2) Задача М427 // Квант. — 1977. — № 2. — Стр. 22; 1977. — № 10. — Стр. 42.

  1. Докажите, что существует нечётное число $n$‍,‍ для которого ни при каком чётном $k$‍‍ ни одно из чисел бесконечной последовательности $$ k^k+1,\ k^{k^k}+1,\ k^{k^{k^k}}+1,\ \ldots $$ не делится на $n$‍.
  2. Докажите, что для каждого натурального $n$‍‍ существует такое натуральное число $k$‍,‍ что каждый из членов бесконечной последовательности $$ k+1,\ k^k+1,\ k^{k^k}+1,\ k^{k^{k^k}}+1,\ \ldots $$ делится на $n$‍.

С. Лавренченко, 9 класс


Изображения страниц

Решение задачи (1977, № 10) Задача М427 // Квант. — 1977. — № 2. — Стр. 22; 1977. — № 10. — Стр. 42.

а) Таково, например, число $n=3$‍.‍ В самом деле, поскольку $k$‍‍ — чётное число, все числа $k^k$‍,$k^{k^k}$‍,$\ldots$‍‍ — также чётные, и любой член нашей последовательности имеет вид $k^{2m}+1=(k^m)^2+1$‍,‍ где $m$‍‍ — натуральное число. Но квадрат любого целого числа либо делится на 3, либо даёт в остатке 1, так что число $(k^m)^2+1$‍‍ на 3 не делится ни при каком $m$‍.

[Некоторые читатели неправильно поняли условие задачи а) и для каждого $k$‍‍ находили своё значение $n$‍.]

б) Положим $k=2n-1$‍‍ и докажем, что любой член последовательности $k+1$‍,$k^k+1$‍,$k^{k^k}+1$‍,$\ldots$‍‍ делится на $n$‍.

В самом деле, любое из чисел $k^k$‍,$k^{k^k}$‍,$\ldots$‍‍ при нечётном $k$‍‍ является нечётным, так что любой член нашей последовательности имеет вид $k^{2m+1}+1$‍($m$‍‍ — натуральное) и делится на $k+1=2n$‍[$x^{2m+1}+1=(x+1)(x^{2m}-x^{2m-1}+x^{2m-2}-\ldots+1)$‍],‍ а значит и на $n$‍,‍ что и требовалось доказать.

С. Лавренченко


Метаданные Задача М427 // Квант. — 1977. — № 2. — Стр. 22; 1977. — № 10. — Стр. 42.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1977. — № 2. — Стр.  [условие]

1977. — № 10. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М427 // Квант. — 1977. — № 2. — Стр. 22; 1977. — № 10. — Стр. 42.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m427/