Xét tập hợp gồm số tự nhiên thỏa mãn cả hai điều kiện sau:

i) .

ii) Với mọi , luôn tồn tại với , sao cho ( có thể bằng ).

a) Chỉ ra một tập hợp với .

b) Chứng minh .

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Chọn với lưu ý:


b) Với mọi , do là tổng của hai số đứng trước nó nên .
Vì nên , và từ nên .
Giả sử . Từ suy ra , , , , .
Mặt khác nên .
Để đạt được giá trị sau 6 bước thì bước đầu bằng phải xảy ra ở mọi bước từ đến . Do đó

Vì , mà nếu thì tổng lớn nhất của hai số trong chỉ là , nên . Tương tự, từ , , , ta lần lượt buộc phải có

Cuối cùng, là tổng của hai số trong . Nếu hai số đó đều là 1024 thì tổng bằng 2048; còn nếu không thì tổng lớn nhất chỉ là nên , mâu thuẫn.
Vậy . Kết hợp với , ta được .

Nhận xét: Trên thực tế ta có thể chỉ ra là giá trị nhỏ nhất của , tuy nhiên điều này sẽ cần nhiều biến đổi phức tạp hơn. Bạn đọc có thể thử sức với bài toán tương tự sau:
(Chuyên Toán Hà Nội 2026) Xét số nguyên dương và tập hợp gồm số nguyên dương thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau:
- .
- Với mọi số tự nhiên , , tồn tại các số nguyên dương nhỏ hơn (không nhất thiết phân biệt) sao cho .
(1) Chứng minh tất cả các phần tử của tập hợp đều là số chẵn.
(2) Tìm giá trị lớn nhất của .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi Lập Đội Tuyển Học Sinh Giỏi Dự Thi Cấp Quốc Gia THPT 2026-2027 Sở GD&ĐT Đồng Nai

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

Các câu hỏi khác trong đề (7 câu)

Xem toàn bộ đề →
Xét tập hợp A gồm n số tự nhiên x 1, x 2, , x n thỏa mãn cả hai điều... - Đáp Án & Lời Giải | dethichuan.com