Với mỗi số nguyên dương , ta gọi một hoán vị của các số , , , là tốt nếu là số chính phương với mọi .
a) Chứng minh rằng với , trong một hoán vị tốt , luôn tồn tại ít nhất một chỉ số sao cho chia hết cho 9.
b) Chứng minh rằng với mọi số nguyên dương , luôn tồn tại ít nhất một hoán vị tốt.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Lời giải (Lim Olympic - Lào Cai TST - P3):

a) Giả sử ngược lại rằng không có nào chia hết cho 9. Vì là số chính phương, nếu nó chia hết cho 3 thì nó phải chia hết cho 9. Do đó mọi đều không chia hết cho 3, nên . Suy ra

Nhưng là một hoán vị của , nên

mâu thuẫn. Vậy chỉ số cần tìm luôn tồn tại.

b) Ta xây dựng bằng quy nạp theo . Với , lấy .
Giả sử . Chọn là số chính phương nhỏ nhất không nhỏ hơn và đặt

Ta có . Thật vậy, nếu thì

còn trường hợp thì hiển nhiên.
Trên đoạn chỉ số , đặt . Khi chạy từ đến , các giá trị chạy qua đúng các số từ xuống , và cũng có được

là số chính phương. Theo giả thiết quy nạp, trên các chỉ số tồn tại một hoán vị tốt của các số . Ghép hai phần lại, ta thu được một hoán vị tốt của .
Vậy hoán vị tốt tồn tại với mọi .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ thi chọn đội tuyển dự thi HSG Quốc gia 2026-2027 - Sở GD&ĐT Tỉnh Lào Cai - Môn Toán - Ngày 1 (15/9/2026)

3 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (3 câu)

Xem toàn bộ đề →
Với mỗi số nguyên dương n, ta gọi một hoán vị (a 0,a 1, ,a n-1 ) của... - Đáp Án & Lời Giải | dethichuan.com