Задание 19: последовательности и прогрессии в числах и их свойствах
Задачи (66)
- № 501512Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию … а) Может ли сумма всех данных чисел быть равной 14?б) Каково нас ответом
- № 502079Каждое из чисел a1, a2, …, a350 равно 1, 2, 3 или 4. Обозначим … … … … Известно, что S1 = 513.а) Найдите S4, если еще известно, что S2 = 109с ответом
- № 505663В строку подряд написано 1000 чисел. Под каждым числом a первой строки напишем число, указывающее, сколько раз число a встречается в первой с ответом
- № 505669Можно ли из последовательности 1, 1/2, 1/3, 1/4,… выделить арифметическую прогрессию а) длиной 4;б) длиной 5;в) длиной k, где k — любое натус ответом
- № 505723Даны две последовательности: 2, 4, 8, 16, 14, 10, 2 и 3, 6, 12. В каждой из них каждое число получено из предыдущего по одному и тому же закс ответом
- № 505735В последовательности 19752... каждая цифра, начиная с пятой, равна последней цифре суммы предыдущих четырёх цифр. Встретится ли в этой послес ответом
- № 505741Целые числа от 1 до n записаны в строчку. Под ними записаны те же числа в другом порядке. Может ли случиться так, что сумма каждого числа и с ответом
- № 505977Рассматривается последовательность 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, …а) Существует ли арифметическая прогрессия длины 5 составленная ис ответом
- № 507226Можно ли привести пример пяти различных натуральных чисел, произведение которых равно 792 и а) пять;б) четыре;в) трииз них образуют геометрис ответом
- № 507513Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных чисел. Математик вычислил разность между квадратос ответом
- № 507588Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных чисел. Математик вычислил разность между квадратос ответом
- № 509428Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию (n ≥ 3).а) Может ли сумма всех данных чисел быть равной 16?б) Какс ответом
- № 689021Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию … а) Может ли сумма всех данных чисел быть равной 13?б) Каково нас ответом
- № 509932Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причём … при всех натуральных n.а) Может ли выполняться равенство 5a5 с ответом
- № 512876а) Существует ли конечная арифметическая прогрессия, состоящая из пяти натуральных чисел, такая, что сумма наибольшего и наименьшего членов с ответом
- № 502119Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию … а) Может ли сумма всех данных чисел быть равной 10?б) Каково нас ответом
- № 505245Целое число S является суммой не менее трех последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.а) Можес ответом
- № 485960В возрастающей последовательности натуральных чисел каждые три последовательных члена образуют либо арифметическую, либо геометрическую прогс ответом
- № 500217Число S таково, что для любого представления S в виде суммы положительных слагаемых, каждое из которых не превосходит 1, эти слагаемые можнос ответом
- № 485958Можно ли привести пример пяти различных натуральных чисел, произведение которых равно 1512 иа) пять;б) четыре;в) трииз них образуют геометрис ответом
- № 505539Все члены конечной последовательности являются натуральными числами. Каждый член этой последовательности, начиная со второго, либо в 10 раз с ответом
- № 513433Бесконечная арифметическая прогрессия a1, a2, ..., an, ... состоит из различных натуральных чисел.а) Существует ли такая прогрессия, в которс ответом
- № 562763В последовательности из 80 целых чисел каждое число (кроме первого и последнего) больше среднего арифметического соседних чисел. Первый и пос ответом
- № 562813Последовательность … состоит из натуральных чисел, причём каждый член последовательности, кроме первого и последнего, больше среднего арифмес ответом
- № 514525Последовательность … состоит из натуральных чисел, причём каждый член последовательности, кроме первого и последнего, больше среднего арифмес ответом
- № 514608На доске написано 30 чисел: десять «5», десять «4» и десять «3». Эти числа разбивают на две группы, в каждой из которых есть хотя бы одно чис ответом
- № 514615На доске написано 24 числа: восемь «5», восемь «4» и восемь «3». Эти числа разбивают на две группы, в каждой из которых есть хотя бы одно чис ответом
- № 514629Последовательность … состоит из неотрицательных однозначных чисел. Пусть Mk — среднее арифметическое всех членов этой последовательности, крс ответом
- № 515692Конечная последовательность … состоит из … не обязательно различных натуральных чисел, причём при всех натуральных … выполнено равенство … ас ответом
- № 515730Конечная возрастающая последовательность … состоит из … натуральных чисел, причём при всех натуральных … выполнено равенство … а) Приведите с ответом
- № 515831Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных чисел. Математик вычислил разность между квадратос ответом
- № 516280Конечная возрастающая последовательность … состоит из … различных натуральных чисел, причём при всех натуральных … выполнено равенство … а) с ответом
- № 516337Возрастающие арифметические прогрессии … и … состоят из натуральных чисел.а) Существуют ли такие прогрессии, для которых … ?б) Существуют лис ответом
- № 517778Последовательность … состоит из неотрицательных однозначных чисел. Пусть Mk — среднее арифметическое всех членов этой последовательности, крс ответом
- № 519387На полиграфической фабрике страницы тетради пронумерованы числами от 1 до 96. На случайной странице Максим записал число 0 и пронумеровал всс ответом
- № 519408В последовательности a1, a2,..., an−1, an, состоящей из целых чисел, a1 = 1, an = 235. Сумма любых двух соседних членов последовательности рс ответом
- № 520501Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причем an+2 = an+1 + an при всех натуральных n.а) Может ли выполнятьсяс ответом
- № 525029Бесконечная арифметическая прогрессия a1, a2, ..., an, ... состоит из различных натуральных чисел.а) Существует ли такая прогрессия, в которс ответом
- № 525123Вася и Петя решали задачи из сборника, и они оба решили все задачи этого сборника. Каждый день Вася решал на одну задачу больше, чем в предыс ответом
- № 525144Вася и Петя решали задачи из сборника, причем каждый следующий день Вася решал на одну задачу больше, чем в предыдущий, а Петя — на две задас ответом
- № 525246Вася и Петя решают задачи из сборника. Они начали решать задачи в один и тот же день, и решили в этот день хотя бы по одной задаче каждый. Вс ответом
- № 526019Готовясь к экзамену, Вася и Петя решали задачи из сборника, и каждый из них решил все задачи этого сборника. Каждый день Вася решал на одну с ответом
- № 526221Последовательность натуральных чисел (an) состоит из 400 членов. Каждый член последовательности, начиная со второго, либо вдвое больше предыс ответом
- № 548389На доске написано n единиц, между некоторыми из которых поставили знаки + и посчитали сумму. Например, если изначально было написано n = 12 с ответом
- № 548408На доске написано несколько различных натуральных чисел, которые делятся на 3 и оканчиваются на 4. а) Может ли сумма составлять 282? б) Можес ответом
- № 553318Все члены последовательности являются натуральными числами. Каждый член этой последовательности, начиная со второго, либо в 11 раз больше, лс ответом
- № 556702Конечная последовательность … состоит из … необязательно различных натуральных чисел, причём при всех натуральных … выполнено равенство … а)с ответом
- № 561735На доске разрешается написать n таких ненулевых целых чисел a1, a2, ..., an, для которых при каждом натуральном числе k = 2, ..., n − 1 выпос ответом
- № 520664Пусть S(n) и K(n) обозначают сумму всех цифр и сумму квадратов всех цифр натурального числа n соответственно.а) Существует ли такое натуральс ответом
- № 562699Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причем a1 > 4 и an + 1 = an + 4n2 для n ≥ 1.а) Могут ли a2 и a3 быть пс ответом
- № 563922Первый член конечной геометрической прогрессии, состоящей из трехзначных натуральных чисел, равен 272. Известно, что в прогрессии не меньше с ответом
- № 622383Рассматриваются непостоянные бесконечные арифметические прогрессии a1, a2, ..., an, ..., состоящие из натуральных чисел. Пусть Sn — сумма пес ответом
- № 634238Конечная возрастающая последовательность a1, a2, ... an состоит из … различных натуральных чисел, причем при всех натуральных … выполнено рас ответом
- № 634879Обозначим через s(n) сумму цифр числа n, а через a(n) — сумму квадратов цифр числа n.а) Может ли a(n) быть в 12 раз больше, чем s(n)?б) У кас ответом
- № 635158Пусть {an} — последовательность натуральных чисел. Обозначим … среднее арифметическое всех членов последовательности {an}, которые меньше нес ответом
- № 637859а) Первый член геометрической прогрессии {bn} равен 5, и для всех членов выполняется условие … В какой наименьшей арифметической прогрессии с ответом
- № 638907Последовательность {an} для всех натуральных … состоит из натуральных чисел и обладает следующим свойством: последовательность средних арифмс ответом
- № 641938В бесконечной последовательности натуральных чисел {cn} числа, стоящие на нечетных местах, образуют арифметическую прогрессию {an} с первым с ответом
- № 646487Бесконечная последовательность {an} натуральных чисел задана рекуррентно: … … а) Если в последовательности {an} два элемента равны: … при … с ответом
- № 667684Бесконечная непостоянная арифметическая прогрессия … состоит из натуральных чисел. а) Если a4 = 12, может ли a42 делиться на 11?б) Может ли с ответом
- № 670050а) При подготовке к ЕГЭ по математике Петя решил прорешать все задачи из сборника прошлого года, начиная с самых простых и кончая самыми слос ответом
- № 672856а) Из последовательности всех натуральных чисел вычеркнем все числа, делящиеся на 3. Какое число в оставшейся последовательности будет стоятс ответом
- № 677080Натуральный ряд «удвоили», то есть каждое число записали дважды: 1, 1, 2, 2, 3, 3, ... . Получившийся ряд чисел разбили на последовательностс ответом
- № 689293а) Существует ли возрастающая геометрическая прогрессия, состоящая из трех трехзначных натуральных чисел a, b, c, где a < b < c, у которых мс ответом
- № 690249Бесконечная возрастающая арифметическая прогрессия {an} состоит из натуральных чисел.а) Может ли при всех четных n последние цифры элементовс ответом
- № 694569Последовательность … состоит из 13 различных натуральных чисел. Среднее арифметическое первых восьми и среднее арифметическое последних восьс ответом
Ответы кратко — все задачи подтемы
| № | Условие | Ответ |
|---|---|---|
| 501512 | Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию (n ≥ 3). а) Мож… | а) да; б) 41; в) 3, 6 |
| 502079 | Каждое из чисел a1, a2, …, a350 равно 1, 2, 3 или 4. Обозначим S_1 = a_1 + a_2 + a_3 + \ld… | а) 11 285; б) нет; в) 905 или 917 |
| 505723 | Даны две последовательности: 2, 4, 8, 16, 14, 10, 2 и 3, 6, 12. В каждой из них каждое чис… | а) удвоенная сумма цифр; б) 18 |
| 505977 | Рассматривается последовательность 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, …а) Существует л… | а) да; б) нет; в) да |
| 507226 | Можно ли привести пример пяти различных натуральных чисел, произведение которых равно 792 … | а) нет; б) нет; в) да |
| 507513 | Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных… | а) 1, 2, 3; б) нет; в) 8 |
| 507588 | Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных… | а) 2, 3; б) нет; в) 8 |
| 509428 | Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию (n ≥ 3).а) Може… | а) да; б) 41; в) 5 и 10 |
| 689021 | Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию (n ≥ 3). а) Мож… | а) нет; б) 31; в) 3, 6 |
| 509932 | Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причём a_n + 2 = a_n… | а) да; б) нет; в) при n = 5 |
| 512876 | а) Существует ли конечная арифметическая прогрессия, состоящая из пяти натуральных чисел, … | а) нет; б) 2, 3, 4, 5, 6, 7; в) 12 |
| 502119 | Даны n различных натуральных чисел, составляющих арифметическую прогрессию (n\geqslant3). … | а) да; б) 44; в) 3, 6 |
| 505245 | Целое число S является суммой не менее трех последовательных членов непостоянной арифметич… | а) да; б) нет; в) любые целые значения, кроме −1 и 1 |
| 485960 | В возрастающей последовательности натуральных чисел каждые три последовательных члена обра… | а) нет; б) нет; в) да |
| 500217 | Число S таково, что для любого представления S в виде суммы положительных слагаемых, каждо… | а) нет; б) нет; в) 37,05 |
| 485958 | Можно ли привести пример пяти различных натуральных чисел, произведение которых равно 1512… | а) нет; б) нет; в) да |
| 505539 | Все члены конечной последовательности являются натуральными числами. Каждый член этой посл… | а) нет; б) да; в) 549 |
| 513433 | Бесконечная арифметическая прогрессия a1, a2, ..., an, ... состоит из различных натуральны… | а) да, например прогрессия 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, |
| 562763 | В последовательности из 80 целых чисел каждое число (кроме первого и последнего) больше ср… | а) нет; б) нет; в) 39 |
| 562813 | Последовательность a_1, a_2,..., a_n (n ≥ 3) состоит из натуральных чисел, причём каждый ч… | а) да; б) да; в) 16 |
| 514525 | Последовательность a_1, a_2, \ldots, a_n (n ≥ 3) состоит из натуральных чисел, причём кажд… | а) да; б) да; в) 70 |
| 514608 | На доске написано 30 чисел: десять «5», десять «4» и десять «3». Эти числа разбивают на дв… | а) например, в первой группе все «5», во второй — все «3» и |
| 514615 | На доске написано 24 числа: восемь «5», восемь «4» и восемь «3». Эти числа разбивают на дв… | а) например, в первой группе все «5», во второй — все «3» и |
| 514629 | Последовательность a_1,a_2,...,a_7 состоит из неотрицательных однозначных чисел. Пусть Mk … | а) например, 6, 0, 3, 1, 1, 1, 0; б) нет; в) 2,5 |
| 515692 | Конечная последовательность a_1,a_2, \ldots, a_n состоит из n\geqslant3 не обязательно раз… | а) да; б) нет; в) 84 |
| 515730 | Конечная возрастающая последовательность a_1,a_2,...,a_n состоит из n\geqslant3 натуральны… | а) 9, 18, 24, 28; б) нет; в) 2 |
| 515831 | Возрастающая конечная арифметическая прогрессия состоит из различных целых неотрицательных… | а) 1, 2, 3; б) нет; в) 8 |
| 516280 | Конечная возрастающая последовательность a_1, a_2,..., a_n состоит из n ≥ 3 различных нату… | а) например, последовательность 1, 82, 109, 118, 121; б) нет |
| 516337 | Возрастающие арифметические прогрессии a_1, a_2,..., a_n,... и b_1, b_2,..., b_n,... состо… | а) да, например 1,3,5,... и 1,4,7,... соответственно; б) нет |
| 517778 | Последовательность a_1, a_2,..., a_6 состоит из неотрицательных однозначных чисел. Пусть M… | а) например, 4, 9, 7, 7, 7, 5; б) нет; в) 5,2 |
| 519387 | На полиграфической фабрике страницы тетради пронумерованы числами от 1 до 96. На случайной… | а) 48; б) 1; в) 28 |
| 519408 | В последовательности a1, a2,..., an−1, an, состоящей из целых чисел, a1 = 1, an = 235. Сум… | а) например, 1, 2, 3, 0, 5, −2, 7, −4, …, 233, −230, 235; б) |
| 520501 | Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причем an+2 = an+1 +… | а) да; б) нет; в) при n=5. |
| 525029 | Бесконечная арифметическая прогрессия a1, a2, ..., an, ... состоит из различных натуральны… | а) да, например прогрессия 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, |
| 525123 | Вася и Петя решали задачи из сборника, и они оба решили все задачи этого сборника. Каждый … | а) да; б) нет; в) 84 |
| 525144 | Вася и Петя решали задачи из сборника, причем каждый следующий день Вася решал на одну зад… | а) да; б) нет; в) 14 |
| 525246 | Вася и Петя решают задачи из сборника. Они начали решать задачи в один и тот же день, и ре… | а) да; б) да; в) 72 |
| 526019 | Готовясь к экзамену, Вася и Петя решали задачи из сборника, и каждый из них решил все зада… | а) да; б) нет; в) 72 |
| 526221 | Последовательность натуральных чисел (an) состоит из 400 членов. Каждый член последователь… | а) да; б) 9777; в) 112 |
| 548389 | На доске написано n единиц, между некоторыми из которых поставили знаки + и посчитали сумм… | а) да; б) нет; в) 150, 141, 132, 123, 114, 105, 96, 87, 78, |
| 548408 | На доске написано несколько различных натуральных чисел, которые делятся на 3 и оканчивают… | а) да; б) нет; в) 9. а) да; б) нет; в) 9. а) да; б) нет; в) |
| 556702 | Конечная последовательность a_1,a_2,...,a_n состоит из n\geqslant3 необязательно различных… | а) например, подходит последовательность 2, 4, 5, 5, 4; б) н |
| 561735 | На доске разрешается написать n таких ненулевых целых чисел a1, a2, ..., an, для которых п… | а) нет; б) да; в) 187 |
| 520664 | Пусть S(n) и K(n) обозначают сумму всех цифр и сумму квадратов всех цифр натурального числ… | а) да; б) нет; в) 19 999 999 999 |
| 562699 | Последовательность a1, a2, ..., an, ... состоит из натуральных чисел, причем a1 > 4 и an +… | а) да; б) нет; в) 3 |
| 563922 | Первый член конечной геометрической прогрессии, состоящей из трехзначных натуральных чисел… | а) да; б) нет; в) 918 |
| 622383 | Рассматриваются непостоянные бесконечные арифметические прогрессии a1, a2, ..., an, ..., с… | а) да; б) нет; в) 1, 2, 5, 10, 25 |
| 634238 | Конечная возрастающая последовательность a1, a2, ... an состоит из n ≥ 3 различных натурал… | а) 1, 217, 253, 259, 260; б) не может; в) a1 = 5 |
| 634879 | Обозначим через s(n) сумму цифр числа n, а через a(n) — сумму квадратов цифр числа n.а) Мо… | а) нет; б) числа, запись которых состоит лишь из нулей и дев |
| 635158 | Пусть {an} — последовательность натуральных чисел. Обозначим M_ < c (a_n) среднее арифмети… | а) да; б) да; в) 12 |
| 637859 | а) Первый член геометрической прогрессии {bn} равен 5, и для всех членов выполняется услов… | а) 5, 15, 25, ... или 5, 20, 35, ... ; б) номер члена которы |
| 638907 | Последовательность {an} для всех натуральных n ≥ 1 состоит из натуральных чисел и обладает… | а) (n + 1) 2 ^(n − 1); б) a_n=2c + 1, b_n=c + 1; в) 50 |
| 641938 | В бесконечной последовательности натуральных чисел {cn} числа, стоящие на нечетных местах,… | а) нет; б) 2; в) 1 |
| 646487 | Бесконечная последовательность {an} натуральных чисел задана рекуррентно: a_1=1, a_n + 1= … | а) 5; б) 1,7; в) 9 |
| 667684 | Бесконечная непостоянная арифметическая прогрессия { a_n } состоит из натуральных чисел. а… | а) да; б) нет; в) 5799 |
| 670050 | а) При подготовке к ЕГЭ по математике Петя решил прорешать все задачи из сборника прошлого… | а) 62; б) если a_1 = 2 ^k − 2, то 2, в противном случае x − |
| 672856 | а) Из последовательности всех натуральных чисел вычеркнем все числа, делящиеся на 3. Какое… | а) 1499; б) нет; в) 1 |
| 677080 | Натуральный ряд «удвоили», то есть каждое число записали дважды: 1, 1, 2, 2, 3, 3, ... . П… | а) да; б) нет; в) 250 050 |
| 689293 | а) Существует ли возрастающая геометрическая прогрессия, состоящая из трех трехзначных нат… | а) да; б) a = 16, b = 61, c = 106, d = 45; в) 148, 481, 814 |
| 690249 | Бесконечная возрастающая арифметическая прогрессия {an} состоит из натуральных чисел.а) Мо… | а) да; б) 43; в) нет |
| 694569 | Последовательность n_1, n_2, \ldots, n_12, n_13 состоит из 13 различных натуральных чисел.… | а) да; б) нет; в) целая часть: 12, дробная часть: числитель: |
О чём эта подтема
Задание 19 в блоке «Числа и их свойства» проверяет умение работать с целыми числами через алгебраические конструкции — чаще всего через арифметическую прогрессию или через набор чисел, каждое из которых принимает одно из нескольких фиксированных значений (например, 1, 2, 3 или 4). Задача почти всегда состоит из трёх пунктов а), б), в) с нарастающей сложностью: сначала проверка конкретного факта (можно/нельзя, да/нет), затем поиск экстремального значения (наибольшее или наименьшее при ограничении), и в конце — полное описание множества всех возможных значений. Здесь не нужна сложная теория — нужна аккуратная работа с уравнениями, делимостью и системой ограничений на целые неотрицательные числа.
Что нужно знать
- Сумма первых членов арифметической прогрессии:
- Если прогрессия состоит из различных натуральных чисел, то — натуральное, а разность — тоже натуральное число (не дробь и не ноль).
- Минимальная возможная сумма при фиксированном достигается при (то есть числа ): Этот факт часто нужен для задач на «наибольшее при условии ».
- Для поиска по заданной сумме удобно свести уравнение к виду а затем перебирать делители числа , подставляя обратно и проверяя, что и получаются натуральными.
- Для задач, где числа принимают лишь несколько фиксированных значений (например, 1, 2, 3, 4), ключевой приём — ввести переменные — количество членов, равных каждому из значений. Тогда любая сумма степеней выражается линейно через эти .
- Нужно уверенно решать линейные диофантовы уравнения с двумя неизвестными: находить, при каких значениях параметра выражение становится целым, и проверять условие делимости.
- Полезно понимать идею «крайних распределений»: при фиксированной сумме младшей степени экстремальные (наибольшие или наименьшие) значения старшей степенной суммы достигаются, когда переменные принимают крайние допустимые значения набора, а не «средние».
Как решать: метод и алгоритм
Для арифметической прогрессии.
- Запишите сумму через , , : .
- Преобразуйте условие в уравнение с целыми неизвестными, учитывая, что , — натуральные, .
- Если ищете конкретный факт (пример, существование), подберите и проверьте, находятся ли натуральные .
- Если ищете наибольшее/наименьшее при ограничении на сумму, используйте оценку через минимальную сумму и решите неравенство относительно .
- Если сумма зафиксирована точно, разложите на множители и переберите все допустимые (делители), для каждого решая уравнение относительно .
Для сумм степеней ограниченного набора значений.
- Введите переменные — сколько раз встречается каждое из возможных значений.
- Составьте систему: (общее число членов) и (известная сумма первой степени).
- Так как неизвестных обычно больше числа уравнений, выразите «лишние» переменные (например, ) через два свободных параметра (например, , ).
- Подставьте выражения в формулу искомой суммы (например, ) — получится линейная функция от .
- Запишите условия неотрицательности всех — это определит допустимую область значений .
- Если спрашивают «может ли сумма равняться конкретному числу», сведите задачу к линейному диофантову уравнению относительно , проверьте делимость и попадание решения в допустимую область.
- Если спрашивают «какие значения может принимать другая сумма», найдите все целочисленные точки допустимой области, удовлетворяющие дополнительному условию, и вычислите для каждой искомую сумму.
Разбор примера
Пример 1. Даны различных натуральных чисел, образующих арифметическую прогрессию ().
а) Может ли сумма быть равна 14? Попробуем : . При получаем — верно. Числа: , их сумма . Значит, ответ — да.
б) Наибольшее , если сумма меньше 900. При фиксированном минимальная сумма достигается на прогрессии : . Чтобы существовала хоть одна подходящая прогрессия с суммой меньше 900, достаточно, чтобы : Проверим: : , значит — подходит. : , — не подходит ни при каком , так как это уже минимально возможная сумма. Ответ: наибольшее .
в) Все возможные , если сумма равна 123. Из формулы суммы: . Делители 246, не меньшие 3: .
- : — решение есть, например .
- : . При : — целое натуральное, подходит.
- : . Минимум при равен — решений нет.
- : правая часть ещё меньше, аналогично решений нет.
Ответ: или .
Пример 2. Каждое из чисел равно 1, 2, 3 или 4. Обозначим — суммы первых, вторых, третьих и четвёртых степеней. Дано .
Введём — количество чисел, равных 1, 2, 3, 4 соответственно. Тогда: Пусть — свободные параметры. Вычитая уравнения, получаем: Все , откуда основное ограничение — , а .
Выразим искомую сумму:
а) Найти , если . Эту же величину можно найти и напрямую по тождеству для четырёх точек : (полином, совпадающий с в этих точках). Тогда Ответ: .
б) Может ли ? Из формулы следует . Но и делятся на 10, значит левая часть всегда кратна 10, а на 10 не делится (). Уравнение решений в целых числах не имеет. Ответ: нет.
в) — найти все значения . . Так как , для целого нужно . Перебираем: ; ; — не подходит. Проверяем неотрицательность : при : ; при : — оба варианта допустимы.
Выразим :
- : ;
- : .
Ответ: или .
Типичные ошибки
- Забывают, что при различных натуральных числах в прогрессии разность обязана быть натуральным числом (), а не любым положительным.
- Не учитывают явное условие и рассматривают лишние случаи с .
- При поиске наибольшего по ограничению на сумму путают минимальную возможную сумму с произвольной — забывают, что нужно взять именно прогрессию для оценки.
- В задачах с фиксированным набором значений пытаются подобрать конкретные числа вручную вместо введения переменных количества — это нереально при большом .
- Забывают проверить неотрицательность всех переменных одновременно, а не только одной из них — из-за этого в ответ попадают «лишние» несуществующие случаи.
- Ошибаются при определении условий делимости в диофантовом уравнении (например, неверно находят, для каких величина получается целым).
- Не проверяют итоговый ответ подстановкой обратно в исходные условия (сумму, число элементов).
На что обратить внимание на экзамене
- Всегда явно вводите переменные (количество элементов каждого типа или ) и выписывайте систему уравнений — это облегчает проверку экспертом и снижает риск потерять баллы за обоснование.
- Сразу фиксируйте все ограничения (натуральность, , неотрицательность ) — это сузит перебор и защитит от неверных «решений».
- Для оценки экстремумов используйте крайние случаи: минимальную прогрессию или крайние распределения переменных .
- В пунктах б) и в) чаще всего работает связка «выразить искомую величину через 1–2 свободных параметра — наложить условие делимости — проверить попадание в допустимую область».
- Проверяйте окончательные числовые ответы прямой подстановкой — это быстрый способ отловить арифметическую ошибку до сдачи работы.
Частые вопросы
Обязательно ли вводить переменные количества k1, k2, ... для задач с ограниченным набором значений?
Практически да. Без этого приёма перебрать все комбинации сотен чисел невозможно, а с переменными количества задача сводится к системе линейных уравнений и диофантову анализу, что решается за несколько шагов.
Как быстро понять, какое n брать при поиске делителей в уравнении суммы?
Разложите удвоенную сумму на простые множители и выпишите все делители, не меньшие минимального n из условия (обычно 3). Для каждого делителя n подставьте его в уравнение и проверьте, получаются ли натуральные a1 и d.
Почему минимальная сумма прогрессии из n различных натуральных чисел равна n(n+1)/2?
Потому что наименьшие возможные различные натуральные числа с разностью 1 — это 1,2,...,n, а их сумма по формуле арифметической прогрессии равна n(n+1)/2. Любая другая прогрессия с бОльшим a1 или d даёт сумму не меньше этой.
Как понять, что число не может быть суммой S4 в задачах со степенями?
Нужно выразить S4 через свободные параметры (например, 50t+210s) и проверить условие делимости: если оба коэффициента делятся на общее число, а искомая разность на него не делится, решений нет.
Что делать, если после подстановки k2 получается отрицательным?
Такой вариант параметров t, s не подходит и должен быть исключён из рассмотрения — условие неотрицательности всех k_i обязательное, без него ответ будет неверным.