Задача к ЕГЭ на тему «Произвольные последовательности чисел» №4

Тимур придумал бесконечную последовательность действительных чисел, в которой первые 10 членов натуральные числа, а каждый член, начиная с третьего, равен остатку от деления предпредыдущего члена на предыдущий член, либо 0  (то есть, например, a3   равен остатку от деления a1   на a2   , либо a3 = 0  ).

а) Приведите пример такой последовательности.

б) Назовём периодом последовательности наименьшее натуральное число T  , такое что, начиная с некоторого номера N  , для любого k ∈ ℕ ∪ {0} выполняется aN+k  = aN+k+T  . Найдите период последовательности Тимура.

а) Будем искать такую последовательность в виде

A, A + B, A, B,A  − B, 2B − A, 2A −  3B, 5B − 3A, 5A −  8B, 13B − 8A, ...
(каждый последующий член равен разности двух предыдущих). Чтобы такая последовательность подходила под условие, необходимо и достаточно, чтобы

{   A >  B > A  − B >  2B − A  > 2A −  3B >  5B − 3A  > 5A −  8B >  13B −  8A > 0    A, B ∈ ℕ. » class=»math-display» width=»auto»></center> </p>
<p class= Данная система эквивалентна системе

(                                 ( {  21          13                 { 336           338    --B  < A <  --B                  ----B <  A <  ---B (  13          8           ⇔      ( 208           208   A, B  ∈ ℕ.                        A, B ∈ ℕ.

Таким образом, можно взять, например, A =  337  , B =  208  . При этом получим последовательность

337,545,337, 208,129,79, 50,29,21,8, ...

б) Если какой-то из членов последовательности равен 0  , то, начиная с него, все члены последовательности равны 0  (так как результат деления на 0  не может совпасть ни с каким действительным числом).

Пусть никакой из членов последовательности не равен 0  .

 

1) Пусть a1 > a2   » class=»math» width=»auto»>. Так как остаток от деления не может быть больше делителя, то <img decoding= При этом остатки от деления натуральных чисел будут натуральными числами (0  мы запретили), то есть каждый следующий член последовательности будет натуральным числом, меньшим предыдущего по крайней мере на 1  .

Тогда член последовательности с номером N  = a       1   должен быть натуральным числом, меньшим, чем a1   по крайней мере на N  = a1   , что невозможно.

 

2) Пусть a2 > a1   » class=»math» width=»auto»>, тогда <img decoding= и этот пункт сводится к пункту 1) при помощи смены обозначений a2 = b1   , a3 = b2   , …, an+1 = bn  и дословного повторения рассуждения для последовательности b ,...,b ,...  1     n  .

Таким образом, последовательностей, подходящих под условие, у которых никакой из членов не равен 0  , не бывает. Тогда, начиная с некоторого номера, все члены последовательности Тимура равны 0  и, значит, T  = 1  .

Оцените статью
Я решу все!