Feladat: Gy.1849 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1980/január, 22. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Diofantikus egyenletek, Teljes indukció módszere, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1979/szeptember: Gy.1849

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

A feladat értelmezése alapján n2 föltehető. Ha n=2, akkor x1 és x2 egyike sem lehet 1, mert akkor a másik reciproka 0 volna. Ha egyik sem 1, akkor 1x112 és 1x212, de mivel x1x2, így legfeljebb az egyik helyen állhat egyenlőség, tehát 1x1+1x2<12+12=1 bármely két 1-től és egymástól különböző természetes számra. Tehát n=2 nem felel meg a kérdésnek.
A továbbiakban n-re vonatkozó teljes indukcióval belátjuk, hogy ha n3, akkor az egyenletnek van különböző természetes számokból álló megoldása. Ha n=3, akkor x1=2, x2=3; x3=6 megoldás. Ha n>3-ra a nagyság szerint felírt x1<x2<...<xn számok megoldások, akkor az x'1=2; x'2=2x1; ...;x'n=2xn-1; x'n+1=2xn számokra egyrészt x'1<x'2<...<x'n+1 hiszen x1>1, másrészt
1x'1+1x'1+...+1x'n+1=12+12(1x1+...+1xn)=12+121=1,
így a kapott n+1 különböző szám is megoldás.
Tehát ha n>2, akkor a feladatnak van megoldása.