A C. 942. feladat (2008. április) |
C. 942. Egy d differenciájú számtani sorozatban a1=1 és an=81. Egy q hányadosú mértani sorozatban b1=1 és bn=81. Tudjuk még, hogy . Adjuk meg az összes ilyen sorozatot.
(5 pont)
A beküldési határidő 2008. május 15-én LEJÁRT.
Megoldás: A számtani sorozat n. tagjára vonatkozó képlet alapján (n-1)d=80, ahonnan . Felhasználva, hogy , ebből .
Ha d irracionális szám lenne, akkor (n-1)d is irracionális lenne, ami ellentmondás. Tehát d racionális, így q is az: , ahol (a,b)=1, vagyis a tört számlálójában és nevezőjében nincsen közös prímtényező. Ekkor viszont számlálójában és nevezőjében sincs közös prímtényező, a törtet nem lehet egyszerűsíteni, tehát csak abban az esetben lehet egyenlő 81-gyel, ha b=1, tehát q egész. Mivel és n legalább 2, ez csak n=2, 3, 4, 5, 7 vagy 13 esetén lehetséges. Ekkor q értéke rendre 12, 6, 4, 3, 2 és 1, azonban qn-1 csak n=5, q=3 esetén lesz 81. Ebben az esetben d=20, és a5 valóban 81.
Tehát csak egy ilyen sorozatpár van, mégpedig n=5 esetén, ekkor d=20 és q=3.
Statisztika:
163 dolgozat érkezett. 5 pontot kapott: 91 versenyző. 4 pontot kapott: 42 versenyző. 3 pontot kapott: 13 versenyző. 2 pontot kapott: 10 versenyző. 1 pontot kapott: 4 versenyző. 0 pontot kapott: 3 versenyző.
A KöMaL 2008. áprilisi matematika feladatai