Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 670050
i

а)  При под­го­тов­ке к ЕГЭ по ма­те­ма­ти­ке Петя решил про­ре­шать все за­да­чи из сбор­ни­ка про­шло­го года, на­чи­ная с самых про­стых и кон­чая са­мы­ми слож­ны­ми. В по­не­дель­ник он решил по­ло­ви­ну всех задач и еще одну, а далее каж­дый день решал по­ло­ви­ну задач, остав­ших­ся от преды­ду­ще­го дня, и еще одну. В пят­ни­цу той же не­де­ли все за­да­чи сбор­ни­ка были ре­ше­ны. Сколь­ко всего задач было в сбор­ни­ке?

б)  Решив все за­да­чи, Петя начал со­став­лять по­сле­до­ва­тель­ность {an} из на­ту­раль­ных чисел по сле­ду­ю­ще­му пра­ви­лу: пер­вым чле­ном яв­ля­ет­ся любое число a1, а даль­ше члены по­сле­до­ва­тель­но­сти на­хо­дят­ся по фор­му­ле a_n плюс 1 = дробь: чис­ли­тель: a_n, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 1. Если на каком-то этапе по­лу­ча­ет­ся не на­ту­раль­ное число, то по­сле­до­ва­тель­ность за­кан­чи­ва­ет­ся по­след­ним на­ту­раль­ным чис­лом. Чему равен по­след­ний член этой по­сле­до­ва­тель­но­сти?

в)  Какое наи­боль­шее ко­ли­че­ство квад­ра­тов может быть в такой по­сле­до­ва­тель­но­сти?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  В пят­ни­цу Петя решил по­ло­ви­ну остав­ших­ся задач и еще одну, зна­чит, эта одна  — вто­рая по­ло­ви­на оста­вав­ших­ся задач, а всего их оста­ва­лось две. В чет­верг Петя решил по­ло­ви­ну остав­ших­ся задач и еще одну, при этом оста­лось две. Зна­чит, по­ло­ви­на остав­ших­ся задач со­сто­я­ла из 2 + 1  =  3 задач, а всего задач было 6. Ана­ло­гич­но в среду было ре­ше­но 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 6 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 6=8 задач, а всего к среде оста­ва­лось ре­шить  2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 6 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 14 задач. Во втор­ник было ре­ше­но 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 14 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 14=16 задач, а оста­ва­лось ко втор­ни­ку не ре­ше­но  2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 14 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 30 задач. В по­не­дель­ник было ре­ше­но  2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 30 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 30= 32 за­да­чи, а всего нужно было ре­шить  2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 30 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 62 за­да­чи.

б)  Рас­смот­рим по­сле­до­ва­тель­ность  b_n = a_n плюс 2, тогда

 b_n плюс 1 = a_n плюс 1 плюс 2 = дробь: чис­ли­тель: a_n, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 1 плюс 2 = дробь: чис­ли­тель: b_n минус 2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 1 = дробь: чис­ли­тель: b_n, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

По­сле­до­ва­тель­ность bn  — гео­мет­ри­че­ская про­грес­сия со зна­ме­на­те­лем  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Оче­вид­но, что an целое тогда и толь­ко тогда, когда bn целое. Зна­чит, по­след­ний член по­сле­до­ва­тель­но­сти bn по­лу­ча­ет­ся раз­ло­же­ни­ем b1 на про­стые мно­жи­те­ли и вы­чер­ки­ва­ни­ем из по­лу­чен­ной за­пи­си всех мно­жи­те­лей, рав­ных 2.

Итак, если  a_1 плюс 2 = 2 в сте­пе­ни k умно­жить на x, где x не­чет­но, то по­след­ним чле­ном по­сле­до­ва­тель­но­сти bn ста­нет x, а по­след­ним чле­ном an ста­нет x – 2. Если, ко­неч­но,  x не равно 1. Если же x  =  1, то в какой-⁠то мо­мент по­лу­чим bn  =  4, от­ку­да an  =  2 и an + 1  =  0, что не­до­пу­сти­мо, по­сколь­ку нуль не на­ту­раль­ное число, а по­то­му по­сле­до­ва­тель­ность оста­но­вит­ся на двой­ке.

в)  Если  a_1 = 100 = 10 в квад­ра­те , то

 a_2 = дробь: чис­ли­тель: 100, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 1 = 49 = 7 в квад­ра­те ,

по­это­му два квад­ра­та воз­мож­ны.

Пусть в по­сле­до­ва­тель­но­сти как ми­ни­мум три члена. Тогда

 a_n = 2 левая круг­лая скоб­ка a_n плюс 1 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

и

 a_n минус 1 = 2 левая круг­лая скоб­ка a_n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 левая круг­лая скоб­ка 2 левая круг­лая скоб­ка a_n плюс 1 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 4a_n плюс 1 плюс 6,

что крат­но 2, но не крат­но 4, и по­то­му не может быть квад­ра­том. Зна­чит, из трех под­ряд чле­нов по­сле­до­ва­тель­но­сти пер­вый быть квад­ра­том не может. Сле­до­ва­тель­но, в любой по­сле­до­ва­тель­но­сти толь­ко по­след­ние два члена могут быть квад­ра­та­ми, по­это­му их не более двух.

 

Ответ: а)  62; б)  если  a_1 = 2 в сте­пе­ни k минус 2, то 2, в про­тив­ном слу­чае x минус 2, где x  — наи­боль­ший не­чет­ный де­ли­тель числа a1 + 2; в)  2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 476
Классификатор алгебры: По­сле­до­ва­тель­но­сти и про­грес­сии