Feladat: 1466. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Antos P. ,  Bajna Zs. ,  Balogh J. ,  Berkes Z. ,  Bottyán I. ,  Czeizler A. ,  Czirmaz L. ,  Domokos L. ,  Faragó T. ,  Füvesi I. ,  Fövényesi Ildikó ,  Gács P. ,  Halász F. ,  Havas J. ,  Juhász Ágnes ,  Kádas S. ,  Kalmár I. ,  Karsai I. ,  Kiss Á. ,  Langer T. ,  Lempert L. ,  Lengyel T. ,  Papp E. ,  Perémy G. ,  Pintér J. ,  Pintz J. ,  Recski A. ,  Szalay Marianne ,  Szeidl L. ,  Szentgáli Á. ,  Szeredi P. ,  Szilágyi P. ,  Takács L. ,  Tényi G. ,  Tihanyi L. ,  Tolnay-Knefély T. ,  Varga Gabriella 
Füzet: 1967/február, 65. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Oszthatósági feladatok, Prímtényezős felbontás, Számtani sorozat, Mértani sorozat, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1966/május: 1466. matematika feladat

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

Legyen a számtani sorozat differenciája d, a mértani sorozat kvociense q, mindkettő 1-nél nagyobb természetes szám. Így a c) követelmény szerint

4+6d=1+q+q2+q3,d=q(q2+q+1)-36.(1)


Ez a figyelembe jövő q értékek esetén mindenesetre pozitív, továbbá egész, ha a számláló osztható 2-vel is, 3-mal is. Az első feltétel teljesül, ha q páratlan szám, mert akkor a zárójelben is páratlan szám áll. A második egyrészt akkor, ha q, másrészt ha q2+q+1=(q-1)2+3q, azaz ha (q-1)2 osztható 3-mal. Az első feltétel a q=3M, a második a q=3M+1 alakú számokra teljesül, ahol M egész szám, hiszen 3 prím volta miatt egy négyzetszám akkor és csak akkor osztható vele, ha az alapszám is osztható.
A két feltételt egybevetve a számláló 6-tal való osztásakor a maradéknak páratlannak kell lennie, másrészt a 0 és 3, valamint 1 és 4 számok valamelyikének. Mindkét feltételnek csak az 1 és 3 maradék felel meg, a feladatnak eleget tesz minden 1-nél nagyobb, q=6k+3 és 6k+1 alakú természetes szám, és a belőle (1) alapján kiszámítható d.
A legkisebb négy megoldás:

q=13,d=166 esetén: 1+167+113+1619=1+13+169+1627=1640;q=17,d=166 esetén: 1+167+133+1199=1+17+149+1343=1400;q=19,d=136 esetén: 1+137+273+1409=1+19+181+1729=1820;q=13,d=396 esetén: 1+397+793+1189=1+13+169+2197=2380.
 
 Juhász Ágnes (Budapest, Berzsenyi D. Gimn., II. o. t.)