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

Задача М942

Условие задачи (1985, № 9) Задача М942 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36; 1986. — № 1. — Стр. 37.

Числа 1, 2, $\ldots$‍,$2n-1$‍,$2n$‍ разбиты на две группы по $n$‍ чисел в каждой. Пусть $a_1\lt a_2\lt\ldots\lt a_n$‍ — числа первой группы в порядке возрастания, $b_1\gt b_2\gt\ldots\gt b_n$‍ — числа второй группы в порядке убывания. Докажите, что $$ |a_1-b_1|+|a_2-b_2|+\ldots+|a_n-b_n|=n^2. $$

В. В. Произволов

Всесоюзная математическая олимпиада (1985 год)


Изображения страниц

Решение задачи (1986, № 1) Задача М942 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36; 1986. — № 1. — Стр. 37.

Заметим, что из двух чисел $a_k$‍ и $b_k$‍ одно всегда не превосходит $n$‍,‍ а другое — больше $n$‍.‍ Действительно, если, например, $a_k\le n$‍ и $b_k\le n$‍,‍ то и все числа $a_1$‍,$a_2$‍,$\ldots$‍,$a_k$‍ и $b_k$‍,$b_{k+1}$‍,$\ldots$‍,$b_n$‍ не превосходят $n$‍.‍ Всего мы получаем $k+(n-k+1)=n+1$‍ различных натуральных чисел, не превосходящих $n$‍,‍ что невозможно. Аналогично доказывается, что оба числа $a_k$‍ и $b_k$‍ не могут быть больше $n$‍.

Таким образом, каждое из слагаемых $|a_k-b_k|$‍ в нашей сумме равно разности числа, большего $n$‍,‍ и числа, не превосходящего $n$‍.‍ Раскрывая модули и переставив слагаемые, получим $$ \begin{gather*} |a_1-b_1|+|a_2-b_2|+\ldots+|a_n-b_n|=\\ =(n+1)+(n+2)+\ldots+(n+n)-(1+2+\ldots+n)=n^2. \end{gather*} $$

В. В. Произволов


Метаданные Задача М942 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36; 1986. — № 1. — Стр. 37.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1985. — № 9. — Стр.  [условие]

1986. — № 1. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М942 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36; 1986. — № 1. — Стр. 37.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m942/