数学竞赛每日一练

第 10 期

先自己做,做完再点开解答对照。

题目

题目来源:百子菁英计划青少年数学爱好者沙龙(20210502期)各阶段真题速览 S6第12题

设是大于的偶数,整数满足对所有成立.证明

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揭示解答

设是大于的偶数,整数满足对所有成立.证明

证明

先证明一个引理:设

则有,使得.

引理的证明

反证法,若结论不成立,则对任意,有不是的倍数.

设,其中为奇数,为自然数,则().但因为只能取,,,,至多个数,矛盾,故得证.

原命题的证明

我们计算这些数,,,在集合中倍数的个数.对每个,的倍数个数是.对任何,的此类倍数与的此类倍数没有重复,因为它们至少是.

,,,的倍数总数为.

即

欲证

只需证

只需证,即.

若,由引理得,存在,使得,则,矛盾!

从而原命题获证.

解答页:数学竞赛每日一练 第10期解答