Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д19 C7 № 697680
i

Бес­ко­неч­ная по­сле­до­ва­тель­ность {an} стро­ит­ся сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Возь­мем любое на­ту­раль­ное число a и пусть a1  =  a. Для всех n боль­ше 1 если an де­лит­ся на n, то a_n плюс 1 = дробь: чис­ли­тель: a_n, зна­ме­на­тель: n конец дроби , а если an − 1 не де­лит­ся на n, то an  =  an − 1 · n. На­при­мер, если a  =  1, то по­сле­до­ва­тель­ность такая: 1, 2, 6, 24, 120, 20, 140, 1120, 10 080, 1008, ...

а)  Может ли при каком-то на­чаль­ном зна­че­нии a1  =  a в по­сле­до­ва­тель­но­сти на вось­мом месте ока­зать­ся число 17?

б)  Может ли по­сле­до­ва­тель­ность {an} на­чи­ная с не­ко­то­ро­го но­ме­ра n, толь­ко воз­рас­тать?

в)  Может ли пер­вый эле­мент a1 по­явить­ся в по­сле­до­ва­тель­но­сти еще раз?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Да. Пусть, на­при­мер, a_1 = 2 умно­жить на 3 умно­жить на \ldots умно­жить на 8 умно­жить на 17, тогда вплоть до a8 будет ра­бо­тать пра­ви­ло де­ле­ния, и по­лу­чим a_8 = 17.

б)  Нет. Пусть по­сле­до­ва­тель­ность воз­рас­та­ет, на­чи­ная с an, и пусть p боль­ше n про­стое число, боль­шее трех. Тогда в по­сле­до­ва­тель­но­сти все время ис­поль­зу­ет­ся пра­ви­ло умно­же­ния, и по­то­му a_p плюс 1 крат­но p левая круг­лая скоб­ка p плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­сколь­ку p плюс 1 четно, то a_p плюс 1 крат­но 2p. Но в таком слу­чае при n = 2p сра­бо­та­ет пра­ви­ло де­ле­ния.

в)  Нет. До­пу­стим, a_1 = a_n, тогда все числа от 2 до n раз­би­лись на две груп­пы (на числа пер­вой груп­пы мы умно­жа­ли, на числа вто­рой груп­пы де­ли­ли) и, по­сколь­ку ответ не из­ме­нил­ся, про­из­ве­де­ния чисел в груп­пах долж­но быть оди­на­ко­вы­ми. Тогда про­из­ве­де­ние чисел в обеих груп­пах, рав­ное 2 умно­жить на 3 умно­жить на 4 умно­жить на \ldots умно­жить на n = n! яв­ля­ет­ся точ­ным квад­ра­том. Но это не­воз­мож­но. К со­жа­ле­нию, со­всем эле­мен­тар­но­го до­ка­за­тель­ства нет, но можно со­слать­ся на по­сту­лат Бер­тра­на: при n боль­ше или равно 2 между чис­ла­ми n и 2n все­гда най­дет­ся хотя бы одно про­стое число. В таком слу­чае пусть k = дробь: чис­ли­тель: n, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и k мень­ше p мень­ше 2k, при­чем p  — про­стое. Тогда число n! крат­но p мень­ше n, но ни один дру­гой мно­жи­тель фак­то­ри­а­ла не кра­тен p, по­сколь­ку 2p боль­ше или равно 2 левая круг­лая скоб­ка k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше n. Зна­чит, в раз­ло­же­ние n! на про­стые мно­жи­те­ли p вхо­дит в пер­вой сте­пе­ни, что не­воз­мож­но для квад­ра­тов.

 

Ответ: а)  да; б)  нет; в)  нет.

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 № 534