Feladat: F.3281 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Gueth Krisztián ,  Győri Nikolett ,  Horváth Gábor ,  Keszegh Balázs ,  Kiss Gergely ,  Kunszenti-Kovács Dávid ,  Naszódi Gergely ,  Pálvögyi Dömötör ,  Szabadka Zoltán ,  Székelyhidi Gábor ,  Terpai Tamás 
Füzet: 2000/január, 31. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Teljes indukció módszere, Számsorozatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1999/április: F.3281

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

A feladatot a k-ra vonatkozó indukcióval oldjuk meg; k=1-re az állítás nyilvánvaló.
Tegyük fel, hogy az állítás teljesül k=n-re; megmutatjuk, hogy akkor k=2n-re és k=2n+1-re is teljesül. A csokoládé tömegét egységnyinek tekinthetjük. Az n-edik lépés nyomán keletkezett részek közül az 1n+1-nél nem kisebb tömegű részek számát jelöljük M-mel; nyilván Mn+1.
Ha Mn, akkor további n lépést követően az M rész mindegyike legalább a felére csökken, azaz kisebb 122n+1=1n+1=2(2n+1)+1-nél; mivel ekkor minden darab kisebb, mint 1n+1, ebben az esetben az indukciós lépés(eke)t elvégeztük.
Ha M=n+1, akkor az n-edik lépés után n+1 darab csokoládénk van, és mindegyik darab tömege pontosan 1n+1. Az előzőekhez hasonlóan világos, hogy további n+1 lépés után minden darab tömege legfeljebb 121n+1<2(2n+1)+1, így a k=2n+1 esettel készen vagyunk. A k=2n-edik lépés után pedig a helyzet a következő: egy kivételével mindegyik rész tömege legfeljebb 121n+1, egy rész pedig pontosan 1n+1 tömegű. Mivel 1n+1<22n+1, az indukció ‐ és ezzel a bizonyítás ‐ teljes.

 Terpai Tamás (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., 12. o.t.)