Gönderen Konu: Balkan Matematik Olimpiyatı 2020 Soru 2  (Okunma sayısı 2320 defa)

Çevrimdışı matematikolimpiyati

  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.652
  • Karma: +8/-0
Balkan Matematik Olimpiyatı 2020 Soru 2
« : Nisan 17, 2024, 10:27:34 ös »
Her $n \in \mathbb Z^+$ için

     i) $ \displaystyle \sum_{k=1}^{n}f(k)$ ifadesi bir tam karedir ve

     ii) $f(n) \mid n^3$

şartlarını sağlayan tüm $f: \mathbb Z^+ \to \mathbb Z^+$ fonksiyonlarını bulunuz.

(Arnavutluk)

Çevrimdışı Abdullah demircan

  • G.O Azimli Üye
  • ***
  • İleti: 33
  • Karma: +0/-0
Ynt: Balkan Matematik Olimpiyatı 2020 Soru 2
« Yanıtla #1 : Bugün, 02:42:29 öö »
$f(1)=1$ olduğu barizdir. Şimdi herhangi bir n pozitif tam sayı ve her $i\in \{1,2,\cdots,n\}$ için $f(i)=i^{3}$ ise $f(n+1)=(n+1)^{3}$ olduğunu ispatlayalım.

$\sum_{k=1}^{n+1}f(k)=\frac{n^{2}(n+1)^{2}+4f(n+1)}{4}$ sayısı tam kareyse $n^{2}(n+1)^{2}+4f(n+1)$ sayısı da tam kare olmalıdır, işlemlerimizi bu sayı üzerinden yapalım. $f(n+1)\mid (n+1)^{3}$ olduğu için herhangi bir $d$ pozitif tam sayısı için $f(n+1)=\frac{(n+1)^{3}}{d}$ diyebiliriz. Yerine yazarsak,

$\frac{dn^{2}{(n+1)}^{2}+4(n+1)^{3}}{d}$ sayısının tam kare olması gerektiğini görürüz. $\frac{dn^{2}{(n+1)}^{2}+4(n+1)^{3}}{d}$ yerine $d(dn^{2}{(n+1)}^{2}+4(n+1)^{3})$ yazarsak tam kare olma durumu değişmeyeceği için işlemlerimizi bu sayıya göre uygulayabiliriz.

$d(dn^{2}{(n+1)}^{2}+4(n+1)^{3})=d(n+1)^{2}(dn^{2}+4n+4)$ olduğu için $d(dn^{2}+4n+4)=d^{2}n^{2}+4nd+4d$ sayısının da tam kare olduğu görülebilir. $d>1$ için,

$d^{2}n^{2}+4nd+4d\ge d^{2}n^{2}+6nd+9$ eşitsizliğinin sağlanması gerekir. Buradan,

$2d(2-n)\ge 9$ olduğunu görürüz ki bu $n>1$ için doğru değildir. Bundan dolayı $d=1$ olmalıdır ki bu $f(n+1)=(n+1)^{3}$ olduğu anlamına gelir.

« Son Düzenleme: Bugün, 02:53:25 öö Gönderen: Abdullah demircan »

 


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