Gönderen Konu: 2004 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16  (Okunma sayısı 2787 defa)

Çevrimdışı matematikolimpiyati

  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.648
  • Karma: +8/-0
2004 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16
« : Temmuz 05, 2022, 05:59:09 ös »
$n,$ pozitif bir tam sayı ve $p,$ tam sayı olmayan bir rasyonel sayı olduğuna göre$,$

                         $p^2=\dfrac{(2n)!}{2000}$

eşitliğini sağlayan kaç tane pozitif $p$ sayısı vardır?

$\textbf{a)}\ 0  \qquad\textbf{b)}\ 1  \qquad\textbf{c)}\ 2  \qquad\textbf{d)}\ 3  \qquad\textbf{e)}\ \text{Sonsuz}$

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.507
  • Karma: +15/-0
Ynt: 2004 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16
« Yanıtla #1 : Aralık 14, 2024, 05:41:23 öö »
Cevap: $\boxed{B}$

$n=1$ için $p=\frac{1}{10\sqrt{10}}$ olduğundan istenilen sağlanmaz. $n\geq 2$'dir.

Bertrand postulatı, her $n\geq 2$ tamsayısı için $n<q<2n$ olan bir $q$ asalı olduğunu söyler. Dolayısıyla, $n\geq 2$ için bu asal sayıyı seçersek, $q\mid (2n)!$ fakat $q^2\mid (2n)!$ olacaktır. Yani $p^2=\frac{(2n)!}{2000}$ olması için bu $q$ asalının $2000$ ile sadeleşmesi gerekir. Dolayısıyla $q=2$ veya $q=5$ olabilir. $n=2$ için $q=3$ çelişki çıkartır, $n\geq 4$ içinse $q\geq 7$ seçilebileceğinden dolayı çelişki elde ederiz. Sadece $n=3$'ü denemeliyiz. $n=3$ için $$p^2=\frac{6!}{2000}=\left(\frac{3}{5}\right)^2$$ olduğundan sadece $1$ tane $p$ vardır.

Alternatif Çözüm: $p$ tamsayı olmadığından $2000\nmid (2n)!$ olacaktır. $2000=2^4\cdot 5^3$ olduğundan $2n\geq 15$ olursa, $\frac{(2n)!}{2000}$ tamsayı olacaktır. Dolayısıyla, $2n<15$, yani $n\leq 7$ olmalıdır. $n=1,2,3$ değerleri basitçe denenebilir ve sadece $n=3$ için $p$'nin rasyonel olduğu bulunur. $n=4,5,6$ için $(2n)!$ içindeki $7$ asalının kuvvetinin $1$ olması $p$'nin rasyonel olmasıyla çelişir. $n=7$ içinse $(2n)!$ içindeki $13$ asalının kuvvetinin tek olması rasyonelliği bozar. Dolayısıyla, sadece $n=3$ olabilir, tek çözüm vardır.

İlk çözüm $p$'nin tamsayı olmamasını kullanmadığından daha genel bir çözümdür.
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

 


Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal