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

Задача М861

Условие задачи (1984, № 5) Задача М861 // Квант. — 1984. — № 5. — Стр. 42; 1984. — № 8. — Стр. 47.

Докажите, что из любых $n$‍‍ чисел можно выбрать несколько (быть может, одно) так, что сумма выбранных чисел отличается от ближайшего к ней целого числа не более, чем на $\dfrac{1}{n+1}$‍.

С. Ю. Оревков


Изображения страниц

Решение задачи (1984, № 8) Задача М861 // Квант. — 1984. — № 5. — Стр. 42; 1984. — № 8. — Стр. 47.

Пусть $a_1$‍,$a_2$‍,$\ldots$‍,$a_n$‍‍ — данные числа, $b_1=\{a_1\}$‍,$b_2=\{a_1+a_2\}$‍,$\ldots$‍,$b_n=\{a_1+a_2+\ldots+a_n\}$‍($\{x\}$‍‍ — дробная часть $x$‍).‍ Все числа $b_1$‍,$\ldots$‍,$b_n$‍‍ лежат в промежутке $[0; 1[$‍.‍ Разделим его на $n+1$‍‍ равных промежутков $\Delta_0=\left[0;\dfrac{1}{n+1}\right[$‍,$\Delta_1=\left[\dfrac{1}{n+1};\dfrac{2}{n+1}\right[$‍,$\ldots$‍,$\Delta_n=\left[\dfrac{n}{n+1}; 1\right[$‍.‍ Если хотя бы одно из чисел $b_i$‍‍ попадёт в один из крайних промежутков $\Delta_0$‍‍ или $\Delta_n$‍,‍ то утверждение задачи, очевидно, будет выполнено для суммы $a_1+\ldots+a_i$‍.‍ В противном случае в $n-1$‍‍ промежутках $\Delta_1$‍,$\ldots$‍,$\Delta_{n-1}$‍‍ будет расположено $n$‍‍ точек $b_1$‍,$\ldots$‍,$b_n$‍,‍ поэтому хотя бы в одном из них окажутся две точки, $b_k$‍‍ и $b_l$‍.‍ Пусть $k \gt l$‍,‍ тогда $$\begin{gather*} a_{l+1}+a_{l+2}+\ldots+a_k=(a_1+\ldots+a_k)-(a_1+\ldots+a_l)= \\ =\text{целое число}+(b_k-b_l), \end{gather*}$$ т. е. $a_{l+1}$‍,$\ldots$‍,$a_k$‍‍ — искомые числа (ибо $|b_k-b_l| \lt \dfrac{1}{n+1}$‍).

Легко видеть, что число $\dfrac{1}{n+1}$‍‍ в условии уменьшить нельзя — достаточно взять все числа равными $\dfrac{1}{n+1}$‍.

С. Ю. Оревков


Метаданные Задача М861 // Квант. — 1984. — № 5. — Стр. 42; 1984. — № 8. — Стр. 47.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1984. — № 5. — Стр.  [условие]

1984. — № 8. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М861 // Квант. — 1984. — № 5. — Стр. 42; 1984. — № 8. — Стр. 47.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m861/