Feladat: F.2676 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Balogh 171 József ,  Bíró 100 András ,  Domokos Péter ,  Fleiner Tamás ,  Keleti Tamás ,  Sustik Mátyás ,  Tóth Péter 
Füzet: 1988/szeptember, 257. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Konstruktív megoldási módszer, Oszthatóság, Teljes indukció módszere, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1988/február: F.2676

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

Azt fogjuk bebizonyítani, hogy általánosan, akármennyi pozitív egész szám megadható a kívánt módon. A bizonyítást a számok számára vonatkozó teljes indukcióval végezzük. Kettőre az állítás nyilván igaz; bármely két egymás utáni természetes szám kielégíti a feltételt. Háromra az állítás ugyancsak egyszerűen látható be. Bármely olyan egymás utáni számhármas megfelel, amelyek közül a középső páratlan. Az állítás tehát igaz n=2-re (és n=3-ra).
Tegyük most fel, hogy az állítás igaz az n=k esetre; és legyen 0<a1<a2<...<ak a feltételeknek eleget tevő számsorozat. Olyan N pozitív egész számot keresünk, amelyre a b0=N, b1=N+a1, b2=N+a2, ..., bk=N+ak számsorozat kielégíti a feltételeket az n=k+1 esetre.
Először nézzük azokat a számpárokat, amelyekben b0 nem szerepel: 0<i<j<k+1 esetben bj-bi=aj-ai, s ez kell, hogy osztója legyen bj=(N+aj)-nek. Az oszthatóság biztosan fennáll, ha aj osztja N-t, hiszen a szóban forgó különbség aj-nek osztója. Nézzük most a bj-b0=aj (0<j<k+1) különbséget. Ez az előbbi választással nyilván osztója bj-nek, hiszen N többszöröse minden egyes aj-nek. Így minden olyan N megfelel a feltételnek, amely az összes ai-nek többszöröse.