Câu 4THPT
Thuộc đề: Kỳ Thi Lập Đội Tuyển Học Sinh Giỏi Dự Thi Cấp Quốc Gia THPT 2026-2027 Sở GD&ĐT Đồng NaiXét 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 .
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 .
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 .
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 .