avva: (Default)
[personal profile] avva
Две красивые задачки с элементарным, но не совершенно тривиальным решением. Мне понравились. Не знаю, насколько они известны; я наткнулся на них в старом выпуске American Mathematical Monthly.

  1. Пусть S — множество всех натуральных чисел, у которых нет простых делителей, больших, чем 3. Доказать, что любое натуральное число можно представить в виде суммы набора чисел из S, так, что числа в наборе не повторяются, и ни одно число в наборе не кратно никакому другому.

  2. Пусть T — множество всех натуральных чисел, у которых нет простых делителей, кроме 2, 5 или 7. Доказать, что заключение предыдущего пункта выполняется (для T, а не для S, естественно) для любого достаточно большого натурального числа.


Если вдруг (хоть я в это не верю) не появится правильное решение в комментариях за несколько дней, то я опубликую своё доказательство. Тому, кто хочет решать сам, в комментарии лучше не заглядывать (я хоть и буду скрывать на время правильные решения или значительные шаги к ним, но не всегда оперативно).
(screened comment)
(screened comment)
(screened comment)

Date: 2004-05-29 04:19 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Теперь работает, да ;) А вторая?

(я скрою твоё решение пока что, с твоего разрешения)
(screened comment)
(screened comment)

Date: 2004-05-29 05:01 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Да, у меня примерно то же самое было, тоже до конца все вычисления не перепроверил. Позже ещё раз пройдусь, чтобы убедиться. Ты прав насчёт ключевого момента, конечно.

Ну, против тебя они долго не устояли, но я надеюсь, что кому-нибудь из не-математиков процесс решения будет более challenging ;) и понравится.

Date: 2004-05-29 05:21 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Серьезная задача: пусть М - конечное м-во простых. При каком условии произведения степеней простых из М обладают требуемым свойством. Полагаю, что кто-нибудь этим занимался. За какой год задачка?

Date: 2004-05-29 06:11 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Скажем, 3,5 и 17 - довольно трудный случай.

Date: 2004-05-29 06:12 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Нет, вру, не трудный.

Date: 2004-05-29 06:14 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
А вот 5,11 и 31 - таки трудный.

Date: 2004-05-30 07:16 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Что-то я вдруг поверил в гипотезу, что это верно для любых трех простых. Доводы слишком длинны, чтобы привести их на этих полях :)
А про 2, 5 что-нибудь можешь сказать?

Date: 2004-05-30 07:23 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Я тоже в нее верю. Даже для двух простых верю.

Вообще, я верю в следующее. Пусть (an) - строго возрастающая последовательность натуральных чисел такая что an+1/an стремится к 1. Тогда всякое большое число есть сумма различных членов этой последовательности, причем отношение любых двух слагаемых меньше 2. Понятно, что отсюда все следует для любых двух простых.

Date: 2004-05-30 07:30 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Для двух - нет. Там ситуация принципиально другая.
Для 2, 7 очевидно неверно (см. остатки по модулю 7).
А щас я напишу у себя, почему это может быть верно только для конечного (и очень небольшого) числа пар.

Date: 2004-05-30 07:43 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
А, конечно.

Значит, и моя "общая гипотеза" неверна. Возможно, надо добавить какое-нибудь локальное условие.

Date: 2004-05-30 07:47 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Блин, комп дохнет, почти готовая запись пропала. Повторю попозже.
А идея такая: для двух простых общего числа сумм не хватает, если простые "слишком" велики.

Date: 2004-05-31 01:17 am (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Ага, написал про два простых.

Date: 2004-05-31 09:42 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Да, и с "локальным условием" неверна. ОК, подумаем. Надо с Севой Львом обсудить, у него хорошая интуиция на такие штучки.

Date: 2004-06-01 10:46 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Надо заставить ее еще медленнее расти, твое условие слишком слабо.
И заключение сделать такое: либо мн-во непредставимых чисел конечно, либо оно содержит бесконечную арифметическую прогрессию.

Date: 2004-06-05 06:45 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Да, похоже на то.

Date: 2004-05-30 07:47 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Объясни чуть подробнее про остатки, что-то я торможу.

Date: 2004-05-30 07:49 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Степень двойки по модулю 7 дает остаток 1, 2 или 4. А остальные слагаемые на 7 делятся.

Date: 2004-05-30 07:51 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Ох, ну конечно же. Спасибо.

Date: 2004-05-29 06:14 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
88-й (The American Mathematical Monthly, Vol. 95, No. 1, Jan., 1988, в списке задач). Расскажи, если узнаешь/найдёшь.

Date: 2004-05-29 04:37 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Очень эрдёшевского типа задачки.

Date: 2004-05-29 04:45 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Первая и есть Эрдёша, а вторую кто-то добавил.

Date: 2004-05-30 04:18 am (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Удалось первую решить, пока ходил на пляж. Очень красивая олимпиадная задачка!
Для второй та же идея дает индукционный шаг, но базу индукции без компа не найти (нужен кусок от Х до 2Х, сплошь представимый; и Х должно быть довольно большое).
Но, судя по не спрятанным комментариям Французика, какую-то идею я упускаю.

Date: 2004-05-30 07:24 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Ничего не упускаешь. Только у меня не 2Х, а где-то 15Х.

Date: 2004-05-30 07:26 pm (UTC)
From: [identity profile] flaass.livejournal.com
Да, я тоже погорячился. Но, вроде, 4Х хватает.

Date: 2004-05-30 07:27 pm (UTC)
From: [identity profile] french-man.livejournal.com
Ето зависит от Х;)

Date: 2004-05-30 07:26 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Да, Французик правильно написал, ничего не упускаешь, только мы базу поленились искать.

Date: 2004-05-31 03:17 am (UTC)
From: [identity profile] oblomov-jerusal.livejournal.com
1. Доказываем по индукции. Если n=2k, то берем разложение для k и умножаем все члены на 2. Иначе пусть m - максимальная степень 3, меньшая или равная n, тогда n=m+2k, где k<m. Берем разложение для k. m не делит ни одного из его членов, т.к. оно больше их. Умножаем каждый из них на 2, результаты не делят m т.к. m нечетно.

Date: 2004-05-31 05:14 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Ага, верно. Можно также наоборот, найти нужную степень двойки; я так доказал.

Date: 2004-05-31 05:25 am (UTC)
From: [identity profile] oblomov-jerusal.livejournal.com
А для 2,5,7 нужен другой метод? (Этот требует индукции от всех k меньших n).

Date: 2004-05-31 06:05 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Основная идея та же. Но несколько труднее обеспечить существование аналога "степени двойки" достаточно большого, и это получается сделать только для достаточно больших чисел, поэтому спускаться вниз до упора невозможно, и нужна "стартовая площадка" для индукции - интервал определённого размера, на котором все числа точно раскладываются.

Date: 2004-05-31 07:37 am (UTC)
From: [identity profile] oblomov-jerusal.livejournal.com
Вопрос еще, как не попасть слишком низко, ниже "площадки".

Date: 2004-05-31 07:49 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Для этого просто нужно, для данного n, выделить интервал, который начинается достаточно высоко, но не доходит до самого n, так что если x лежит в этом интервале, то n-x после спуска вниз на один шаг не окажется ниже "площадки", но, с другой стороны, окажется меньше x. При этом интервал должен быть достаточно обширным, чтобы обязательно вмещать аналог "степени двойки".

December 2025

S M T W T F S
  123 4 56
78 9 10 11 1213
1415 1617181920
21 22 23 24 2526 27
2829 30 31   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jan. 2nd, 2026 06:42 am
Powered by Dreamwidth Studios