Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ
Метод спуска, индукция и последовательное конструирование
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела теория чисел
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75793

Даны различные натуральные числа a ,a,...,a .
 1  2    n  Рассматривают всевозможные выражения вида aa + a a
 ij   k l  для различных i,j,k,l.  Выбрано m  из этих выражений, значения которых равны b1,b2,...,bm  (эти числа не обязательно различные). Оказалось, что не существует i⁄= j  и k⁄= l  таких, что bk+ bl  делится на ai+ aj.  Найдите наибольшее возможное значение m.

Показать ответ и решение

Оценка. Выберем произвольные i,j,k,l.  Рассмотрим все b,
 t  образованные этими четырьмя числами. Если таких b
 t  хотя бы 2 (не нарушая общности, aiak+ajal  и aial+ajak  ), то их сумма будет равна (ai+ aj)(ak +al),  то есть будет делиться на ai+ aj  — противоречие. И значит, каждые 4 числа образуют вместе не более одного ct.  Тогда всего чисел не более   4
Cn.

Пример. Будем строить пример индукцией по n.  Выберем a1 =100,a2 = 40001 ⋅2023.  Если уже построены a1,a2,...,ak,  то выберем          ∏            2
ak+1 = 2023 1≤i,j≤k(ai+aj) +1,  а также добавим к ранее выбранным b  -шкам все выражения вида aiaj +atak+1  для 1 ≤i< j < t<k +1.  Легко понять, что после построения ak+1  будет построено ровно  4
Ck+1  b  -шек. Предположим, что после построения ak+1  нашлось выражение bi+bj,  делящееся на at+ al  для некоторых 1 ≤t< l≤ k+1.

Пусть bi = ai1ai2 +ai3ai4  , bj =aj1aj2 + aj3aj4.  Тогда получаем, что выражение

ai1ai2 + ai3ai4 +aj1aj2 + aj3aj4

делится на at+ al.  Посмотрим на это выражение по модулю at+ al.  Заметим, что ar ≡ 1 (mod at+al)  при r >l,al ≡ −at (mod at+al).  Тогда, заменив в выражении выше все au  при u≥ l  по данным правилам, мы получим новое выражение, равное сумме произведений нескольких ai  -ых. При этом в каждом произведении будет не более 2  a  -шек, а также индексы всех a  -шек будут меньше l.  Заметим, что полученное выражение по модулю меньше al  (что следует из построения al  через предыдущие числа). Тогда новое выражение может делиться на at+ al  только если оно равно 0.  Выберем в этом выражении ax,  имеющее наибольший индекс. Вынесем его за скобки из тех слагаемых, в которых оно есть. Если суммарный коэффициент перед ним не равен 0,  то ax  «перебьет» все остальные слагаемые, а значит, наше выражение не будет равно 0.  То есть суммарный коэффициент перед ax  должен быть равен 0.  При этом, если в коэффициенте снова выделить ay  с наибольшим индексом, и не будет такого же ay  с противоположным знаком, то по аналогичным соображениям коэффициент перед ax  не будет равен 0.  Тогда ay  обязаны сократиться между собой. То есть в коэффициенте перед ax  останутся только единицы, чего опять же не может быть. Наконец, если рассмотреть в выражении все слагаемые, не содержащие ax,  и выбрать там az  c наибольшим индексом, то по аналогичным соображениям коэффициент перед ним должен быть равен 0.

То есть мы доказали, что наше выражение имеет вид ax(au − au)+ az(av− av)  (где x  может быть равен z  ). При этом x> u,  и z >v.  Заметим, что в слагаемых со знаком минус один из индексов обязан быть равен t.  Посмотрим, с каким слагаемым было axau  в одной и той же b  -шке (до замены по модулю). Очевидно, что оно может быть в паре с − axau  (так как до замены по модулю эта слагаемые точно имели общий индекс, чего не может быть). Также axau  не могло быть вместе с azau  (эта слагаемые не изменялись, а сейчас имеют общий индекс l  ). Значит, изначально axau  было в паре с − azav.  Вспомнив, что слагаемое − azav  изначально было со знаком +,  и один из его индексов был равен l>x,  получаем, что и второй индекс (z  или v  ) строго больше x,  чего не может быть, так как x  был выбран как наибольший индекс после замены по модулю.

Таким образом, мы показали, что очередной шаг нашего построения корректен. Значит, после построения an  мы целиком построим требуемый пример.

Ответ:

 C4
 n

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!