Bài 6. (7,0 điểm)
a) Với mỗi số nguyên dương , gọi là tổng các ước dương của . Chứng minh rằng tồn tại vô hạn số nguyên dương sao cho là ước của .
b) Cho dãy số nguyên dương và dãy các số nguyên tố thoả mãn với mỗi , ta có và . Chứng minh rằng tồn tại số nguyên dương sao cho chia hết cho 2026.
Bài 6. (7,0 điểm)
a) Với mỗi số nguyên dương , gọi là tổng các ước dương của . Chứng minh rằng tồn tại vô hạn số nguyên dương sao cho là ước của .
b) Cho dãy số nguyên dương và dãy các số nguyên tố thoả mãn với mỗi , ta có và . Chứng minh rằng tồn tại số nguyên dương sao cho chia hết cho 2026.
a) Với mỗi số nguyên dương , gọi là tổng các ước dương của . Chứng minh rằng tồn tại vô hạn số nguyên dương sao cho là ước của .
b) Cho dãy số nguyên dương và dãy các số nguyên tố thoả mãn với mỗi , ta có và . Chứng minh rằng tồn tại số nguyên dương sao cho chia hết cho 2026.
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Với , chọn là ước nguyên tố nào đó của .
Dễ thấy với nên các phân biệt.
Chọn .
.
Mà .
b) Đặt . Giả sử phản chứng, không tồn tại để .
Nhận xét 1: Nếu thì .
Ta có . Gọi , có .
- Nếu thì , suy ra .
- Nếu thì ta có , do đó .
Nhận xét 2: , .
Nếu tồn tại để , ta có lẻ nên (vô lý) , ta có .
Nhận xét 3: , .
Nếu tồn tại để , . Xét nhỏ nhất như vậy, ta phải có lẻ.
Ta có ; nếu thì chẵn (vô lý).
, . Có ; nên .
Mà chẵn nên (vô lý).
Nhận xét 4: , .
Giả sử tồn tại để . Xét số nhỏ nhất như vậy, khi đó và , .
Chú ý .
Ta có
.
Mà từ nhận xét 1, có .
Ta cũng có ,
(vô lý)
Như vậy .
Do đó dãy nhận hữu hạn giá trị, nên tồn tại để xuất hiện vô hạn lần trong dãy.
Trở lại bài toán ban đầu:
Xét lớn nhất như vậy, khi đó tồn tại để , .
Ta thấy , vì .
Ngoài ra nên , (theo Nhận xét 1)
Vì thế , .
,
Vì có vô hạn phần tử trong dãy bằng , ta chọn được đủ lớn để trong có không ít hơn số bằng (vô lý).
Vậy điều giả sử là sai, ta có tồn tại để , điều phải chứng minh.
Dễ thấy với nên các phân biệt.
Chọn .
.
Mà .
b) Đặt . Giả sử phản chứng, không tồn tại để .
Nhận xét 1: Nếu thì .
Ta có . Gọi , có .
- Nếu thì , suy ra .
- Nếu thì ta có , do đó .
Nhận xét 2: , .
Nếu tồn tại để , ta có lẻ nên (vô lý) , ta có .
Nhận xét 3: , .
Nếu tồn tại để , . Xét nhỏ nhất như vậy, ta phải có lẻ.
Ta có ; nếu thì chẵn (vô lý).
, . Có ; nên .
Mà chẵn nên (vô lý).
Nhận xét 4: , .
Giả sử tồn tại để . Xét số nhỏ nhất như vậy, khi đó và , .
Chú ý .
Ta có
.
Mà từ nhận xét 1, có .
Ta cũng có ,
(vô lý)
Như vậy .
Do đó dãy nhận hữu hạn giá trị, nên tồn tại để xuất hiện vô hạn lần trong dãy.
Trở lại bài toán ban đầu:
Xét lớn nhất như vậy, khi đó tồn tại để , .
Ta thấy , vì .
Ngoài ra nên , (theo Nhận xét 1)
Vì thế , .
,
Vì có vô hạn phần tử trong dãy bằng , ta chọn được đủ lớn để trong có không ít hơn số bằng (vô lý).
Vậy điều giả sử là sai, ta có tồn tại để , điều phải chứng minh.