Trên bảng được viết 2026 số nguyên. Mỗi bước, giáo viên cho phép học sinh thực hiện thao tác như sau: Chọn ra hai số và bất kỳ trên bảng thoả mãn điều kiện khoảng cách giữa chúng lớn hơn 70 (tức là ), sau đó xoá hai số này đi và viết lên bảng hai số nguyên mới là và .
(Trong đó, ký hiệu là phần nguyên của , tức là số nguyên lớn nhất không vượt quá ; và là phần trần của , tức là số nguyên nhỏ nhất lớn hơn hoặc bằng ).
a) Chứng minh sau một số hữu hạn bước, quá trình trên phải dừng lại (tức là không thể tìm được cặp số nào thoả mãn điều kiện ).
b) Giả sử quá trình đã dừng lại. Chứng minh trên bảng luôn tồn tại ít nhất 29 số có giá trị bằng nhau.
Trên bảng được viết 2026 số nguyên. Mỗi bước, giáo viên cho phép học sinh thực hiện thao tác như sau: Chọn ra hai số và bất kỳ trên bảng thoả mãn điều kiện khoảng cách giữa chúng lớn hơn 70 (tức là ), sau đó xoá hai số này đi và viết lên bảng hai số nguyên mới là và .
(Trong đó, ký hiệu là phần nguyên của , tức là số nguyên lớn nhất không vượt quá ; và là phần trần của , tức là số nguyên nhỏ nhất lớn hơn hoặc bằng ).
a) Chứng minh sau một số hữu hạn bước, quá trình trên phải dừng lại (tức là không thể tìm được cặp số nào thoả mãn điều kiện ).
b) Giả sử quá trình đã dừng lại. Chứng minh trên bảng luôn tồn tại ít nhất 29 số có giá trị bằng nhau.
(Trong đó, ký hiệu là phần nguyên của , tức là số nguyên lớn nhất không vượt quá ; và là phần trần của , tức là số nguyên nhỏ nhất lớn hơn hoặc bằng ).
a) Chứng minh sau một số hữu hạn bước, quá trình trên phải dừng lại (tức là không thể tìm được cặp số nào thoả mãn điều kiện ).
b) Giả sử quá trình đã dừng lại. Chứng minh trên bảng luôn tồn tại ít nhất 29 số có giá trị bằng nhau.
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Gọi là tổng bình phương của 2026 số đang có trên bảng.
Ta sẽ chứng minh sau mỗi thao tác, đều giảm một số nguyên dương.
Xét hai số được chọn là và đặt , nên .
Nếu chẵn thì hai số mới đều bằng . Khi đó phần giảm của là
Nếu lẻ thì hai số mới là và . Khi đó phần giảm của là
Vì tất cả các số trên bảng đều nguyên nên luôn là một số nguyên không âm. Do đó không thể giảm ngắt vô hạn lần. Suy ra quá trình phải dừng sau hữu hạn bước.
b) Khi quá trình dừng, với mỗi hai số trên bảng ta có . Gọi là số nhỏ nhất trên bảng. Khi đó mọi số trên bảng đều thuộc tập , gồm đúng 71 giá trị nguyên.
Theo nguyên lý Dirichlet, trong 2026 số phải có ít nhất số bằng nhau.
Ta sẽ chứng minh sau mỗi thao tác, đều giảm một số nguyên dương.
Xét hai số được chọn là và đặt , nên .
Nếu chẵn thì hai số mới đều bằng . Khi đó phần giảm của là
Nếu lẻ thì hai số mới là và . Khi đó phần giảm của là
Vì tất cả các số trên bảng đều nguyên nên luôn là một số nguyên không âm. Do đó không thể giảm ngắt vô hạn lần. Suy ra quá trình phải dừng sau hữu hạn bước.
b) Khi quá trình dừng, với mỗi hai số trên bảng ta có . Gọi là số nhỏ nhất trên bảng. Khi đó mọi số trên bảng đều thuộc tập , gồm đúng 71 giá trị nguyên.
Theo nguyên lý Dirichlet, trong 2026 số phải có ít nhất số bằng nhau.