Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 558016
i

Дана бес­ко­неч­ная по­сле­до­ва­тель­ность на­ту­раль­ных чисел, в ко­то­рой k‐⁠й член за­да­ет­ся фор­му­лой ak  =  2k − 1, где k ∈ N, k ≥ 1. Далее рас­смат­ри­ва­ют­ся суммы не­сколь­ких (не менее двух) сла­га­е­мых из не­ко­то­ро­го на­бо­ра иду­щих под­ряд чле­нов этой по­сле­до­ва­тель­но­сти. Может ли такая сумма быть рав­ной:

а)  2021?

б)  289?

в)  квад­ра­ту на­ту­раль­но­го числа?

г)  кубу на­ту­раль­но­го числа?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что за­дан­ная по­сле­до­ва­тель­ность  — ариф­ме­ти­че­ская про­грес­сия 1, 3, 5, ..., со­сто­я­щая из не­чет­ных чисел. Из фор­му­лы для суммы чле­нов ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии сле­ду­ет, что сумма k её пер­вых чле­нов равна k2: S_2k минус 1 = 1 плюс 3 плюс 5 плюс \ldots плюс левая круг­лая скоб­ка 2k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =k в квад­ра­те . Это поз­во­ля­ет утвер­ди­тель­но от­ве­тить на во­прос в пунк­та в) и пунк­та б), по­сколь­ку 289 это квад­рат 17.

Далее, 2021=2025 минус 4=45 в квад­ра­те минус 1 минус 3=5 плюс 7 плюс 9 плюс \ldots плюс 89, по­это­му в пунк­те а) тоже ответ да.

На­ко­нец, при­бав­ляя к каж­до­му из k чисел 1, 3, ..., 2k минус 1 чет­ное число k в квад­ра­те минус k, мы уве­ли­чи­ва­ем сумму на k левая круг­лая скоб­ка k в квад­ра­те минус k пра­вая круг­лая скоб­ка и она ста­но­вит­ся k в квад­ра­те плюс k левая круг­лая скоб­ка k в квад­ра­те минус k пра­вая круг­лая скоб­ка =k в кубе   — точ­но­му кубу.

Таким об­ра­зом, ответ на все во­про­сы  — да. До­пол­ни­тель­но от­ме­тим, что в силу при­ведённых по­стро­е­ний сумма таких сла­га­е­мых может быть равна квад­ра­ту или кубу лю­бо­го на­ту­раль­но­го числа, кроме 1.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Верно по­лу­че­ны все пе­ре­чис­лен­ные (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­ты.4
Верно по­лу­че­ны три из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.3
Верно по­лу­че­ны два из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.2
Верно по­лу­че­но обос­но­ван­ное ре­ше­ние од­но­го лю­бо­го из пунк­тов а  — г.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 337
Классификатор алгебры: По­сле­до­ва­тель­но­сти и про­грес­сии, Числа и их свой­ства