Feladat: B.3444 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 2001/december, 540 - 541. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Számsorozatok, Természetes számok, Teljes indukció módszere, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2001/március: B.3444

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

A feladat kérdésére igenlő a válasz: ilyen sorozat létezik. Az alábbi ,,öndokumentáló'' sorozat: 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, ... önmaga gyakoriságsorozata is, és így persze minden k-ra létezik k-adrendű gyakoriságsorozata: a sorozat maga.
Az ak sorozatot teljes indukcióval adjuk meg úgy, hogy értékei 1-gyel kezdve a pozitív egész számok, a sorozat pedig monoton növő. Az ak sorozattal együtt egy mk sorozatot is építünk, ezek azok a helyek, ahol az ak sorozat ,,ugrik'', először veszi fel a k értéket: m1=1, m2=2, m3=4, m4=6, m5=9, ...
Legyen m1=1=a1. Legyen most n>1, és tegyük föl, hogy az mk sorozat értékeit már megadtuk, ha 1k<n, mégpedig úgy, hogy kmk. (Ez n=1-re teljesül.) Ez persze azt jelenti, hogy az ai sorozat elemeit is megadtuk, ha imn-1. Az indukciós feltevés szerint tehát n-1mn-1, és így an-1 értéke is definiált. Legyen most mn=mn-1+an-1, legyen ai=n-1, ha mn-1<i<mn és legyen amn=n. Mivel az indukciós feltevés szerint n-1=mn-1 és an-11, azért továbbra is fennáll, hogy nmn.
Végül a sorozat készítése alapján világos, hogy ak=n-1 pontosan akkor teljesül, ha mn-1k<mn=mn-1+an-1, tehát éppen an-1-szer, ezért fk=ak valóban minden k-ra fennáll.