Feladat: B.4202 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Strenner Péter 
Füzet: 2010/november, 474. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Oszthatóság, Természetes számok, Teljes indukció módszere
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2009/október: B.4202

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

Megoldás. Az i-edik lépés során a papíron lévő, illetve odakerülő számok legnagyobbikát jelölje Mi. Ezt nyilván nem radírozzuk ki, és azt is láthatjuk, hogy minden i-re Mi+1=(i+1)Mi. Elegendő megmutatni, hogy az i-edik lépés előtt létezik legalább 1005 olyan szám a papíron, amely nagyobb, mint Mi-1i. Ezek i-szerese ugyanis az addig papíron levők mindegyikénél nagyobb, így csak egyszer szerepel ‐ azaz nem törlődik ‐ az i-edik lépés során. Ezzel az (esedékes radírozást is magában foglaló) i-edik lépés után legalább 1005+1005=2010>2009 szám marad a papíron.
Az állítást az i-re vonatkozó indukcióval látjuk be. Az i=2 eset világos: a második lépés előtt a legnagyobb szám M1=2009, és az M1/2-nél nagyobb számok: 1005, 1006, ..., 2009; éppen 1005 darab. Tegyük fel ezután, hogy állításunk igaz valamilyen i-re (ahol i2), vagyis az i-edik lépés előtt létezik legalább 1005 olyan szám a papíron, amely nagyobb, mint Mi-1i. Ekkor ezen számok i-szerese nagyobb, mint

Mi-1ii=Mi-1>Mi-1ii+1=Mii+1;
tehát az így kapott legalább 1005 szám egyikét sem kell az i-edik lépésben törölni, és ezzel igazoltuk állításunk helyességét (i+1)-re.