Feladat: 187. matematika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1950/október, 210. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egész számok összege, Természetes számok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1950/március: 187. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás: A Kürschák-verseny 3. feladatának I. megoldásában láttuk; hogy egymásutáni természetes számok összegének van 1-nél nagyobb páratlan osztója. Másrészt egy (2k+1)n-alakú szám, ahol k és n természetes számok, felírható az n-k-tól n+k-ig terjedő számok összegeként. Ha itt k<n (tehát n legalább 2), akkor ezek mind pozitívok és számuk 2k+1, ami legalább is három. Ha kn és így negatív számmal kezdődne a sor, akkor a negatív tagokat és a velük abszolút értékben megegyező pozitív tagokat, továbbá a 0-t, tehát -(k-n)-től k-n-ig a számokat elhagyva kaphatunk természeten számokból álló sort: k-n+1-től k+n-ig a számokat. Ezek száma 2n; tehát n-nek legalább 2-nek kell lennie, hogy legalább 3 tag visszamaradjon. Így azt kaptuk, hogy a páratlan valódi osztóval bíró számok előállíthatók 3 vagy több egymásutánt természetes szám összegeként.
Viszont más számok nem rendelkezhetnek ezzel a tulajdonsággal, mert 3 vagy több egymásutáni szám összege osztható a tagok számával, vagy annak felével és az első és utolsó tag összegével, vagy annak felével. Itt mindkét tényező 1-nél nagyobb. Így 2 hatványain kívül a prímszámok nem írhatók 3 vagy több természetes szám összegeként, minden más szám igen.

 

II. megoldás: A Kürschák-verseny 3. feladatának II. megoldásából is azonnal leolvasható az előzőkben nyert eredmény. Ott azt találtuk, hogy azok a számok bonthatók egymás utáni természetes számok összegére, melyek kétszerese egy páros és egy páratlan valódi osztó szorzatára bontható. A kisebbik tényező jelentette a tagok számát.
Ha most a tagok száma legalább 3, akkor még e szorzat fele, tehát a kérdéses szám is két valódi osztó szorzatára bontható, melyek közül legalább az egyik páratlan. Ebből következik az előbbi eredmény.
 

III. megoldás: Szó szerint vihető át a Kürschák-verseny 3. feladatának III. megoldása is, azzal a különbséggel, hogy most a rácspont-paralelogrammánk rövidebb oldalán is legalább 3 rácspontnak kell lennie, tehát a kérdéses szám kétszeresének két olyan tényezőre kell bomlania, melyek egyike páratlan, és legalább 3, a másika páros s így legalább 4, amiből ismét következik a bizonyítandó állítás.