Câu 3. (5,00 điểm) Gọi là tập hợp các số nguyên dương không vượt quá 2025. Xét tất cả các tập hợp là tập con của thỏa mãn “Nếu , là hai phần tử bất kỳ của thì ”. Hỏi số phần tử nhiều nhất trong những tập hợp đó là bao nhiêu?

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Vì và đều chia hết cho , điều kiện chỉ áp dụng cho các số cùng lớp thặng dư mod . Do đó bài toán phân rã độc lập theo lớp thặng dư mod .

Với lớp thặng dư , các phần tử có dạng , . Vì , các lớp có phần tử, các lớp có phần tử. Hai số cùng lớp bị cấm khi , tức .

Bài toán con: chọn tập chỉ số sao cho hai phần tử bất kỳ chênh nhau khác .

Chặn trên: trong chỉ số liên tiếp không thể chọn chỉ số. Thật vậy, nếu trong đoạn phần tử thì các khoảng cách và , nên các khả năng ; kiểm tra từng trường hợp đều cho một hiệu bằng hoặc (ví dụ ; ; ;...). Vậy mỗi khối liên tiếp chứa nhiều nhất phần tử, và khối cuối gồm phần tử cũng chứa nhiều nhất phần tử (với , phần tử trong đoạn phần tử luôn tạo hiệu hoặc ). Do đó


Xây dựng đạt chặn: chọn hoặc . Khi đó hiệu hai phần tử của chỉ có thể là , không bao giờ bằng hoặc . Vậy


Tính toán:
- : .
- : .

Cụ thể, trong mỗi lớp thặng dư chọn các số với ; hai số cùng lớp khi đó chênh nhau với , còn hai số khác lớp thặng dư mod thì hiệu không thể bằng hay .

Tổng: .

Vậy số phần tử nhiều nhất của tập là .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi Lập Đội Tuyển Dự Thi Chọn Học Sinh Giỏi Quốc Gia THPT Toán 2025-2026 - Ngày Thi 18/9/2025 - Đề Số 2

4 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (4 câu)

Xem toàn bộ đề →