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

Задача М757

Условие задачи (1982, № 8) Задача М757 // Квант. — 1982. — № 8. — Стр. 30; 1982. — № 12. — Стр. 26—27.

Из последовательности 1, $\dfrac12$‍,$\dfrac13$‍,$\dfrac14$‍,$\dots$‍‍ нетрудно выделить арифметическую прогрессию длины три: $\dfrac12$‍,$\dfrac13$‍,$\dfrac16$‍.‍ Можно ли из этой последовательности выбрать арифметическую прогрессию

  1. длины 4?
  2. длины 5?
  3. длины $k$‍,‍ где $k$‍‍ — любое натуральное число?

Г. А. Гальперин


Решение задачи (1982, № 12) Задача М757 // Квант. — 1982. — № 8. — Стр. 30; 1982. — № 12. — Стр. 26—27.

Ответ: можно.

При любом натуральном $k$‍‍ числа $\dfrac1{k!}$‍,$\dfrac2{k!}$‍,$\ldots$‍,$\dfrac{k}{k!}$‍‍ (где $k!=1\cdot2\cdot\ldots\cdot k$‍)‍ образуют арифметическую прогрессию длины $k$‍‍ с разностью $\dfrac1{k!}$‍.‍ В то же время все они входят в последовательность 1, $\dfrac12$‍,$\dfrac13$‍,$\ldots$‍,‍ потому что число $\dfrac{k!}{m}$‍‍ — целое при любом $m$‍,$1\le m\le k$‍.

В частности, при $k=4$‍‍ и $k=5$‍‍ получаем $$ \dfrac1{24},~\dfrac1{12},~\dfrac18,~\dfrac16\quad\text{и}\quad\dfrac1{120},~\dfrac1{60},~\dfrac1{40},~\dfrac1{30},~\dfrac1{24} $$ $\Big($‍‍вторую последовательность можно продолжить числом $\dfrac1{20}\Big)$‍.

Более общим образом прогрессию из пункта в) можно получить, разделив все члены произвольной арифметической прогрессии длины $k$‍,‍ составленной из натуральных чисел, на любое их общее кратное. Ясно, что и обратно, любая конечная арифметическая прогрессия, содержащаяся в последовательности 1, $\dfrac12$‍,$\dfrac13$‍,$\ldots$‍,‍ может быть получена таким способом. (Действительно, приведём все дроби — члены рассматриваемой прогрессии — к общему знаменателю. Тогда их числители образуют арифметическую прогрессию из натуральных чисел.)

Г. А. Гальперин


Метаданные Задача М757 // Квант. — 1982. — № 8. — Стр. 30; 1982. — № 12. — Стр. 26—27.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1982. — № 8. — Стр.  [условие]

1982. — № 12. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М757 // Квант. — 1982. — № 8. — Стр. 30; 1982. — № 12. — Стр. 26‍—‍27.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m757/