Feladat: B.5004 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Baski Bence ,  Beke Csongor ,  Bokor Endre ,  Csaplár Viktor ,  Dobák Dániel ,  Fleiner Zsigmond ,  Füredi Erik Benjámin ,  Geretovszky Anna ,  Győrffy Ágoston ,  Győrffy Johanna ,  Hegedűs Dániel ,  Kovács Tamás ,  Kun Ágoston ,  Mátravölgyi Bence ,  Nagy Nándor ,  Nyárfádi Patrik ,  Rares Polenciuc ,  Soós Máté ,  Telek Zsigmond ,  Terjék András József ,  Tóth Ábel ,  Velich Nóra ,  Weisz Máté ,  Zsigri Bálint 
Füzet: 2019/december, 539 - 540. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Oszthatóság
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2019/január: B.5004

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

A 2n egymást követő egész szám halmazát jelölje H. A H elemei között legfeljebb egy lehet osztható 2n-nel, hiszen két ilyen szám különbsége legalább 2n, míg H legnagyobb és legkisebb elemének különbsége csupán 2n-1. Hasonló okból az n+1,n+2,...,2n-1 számoknak legfeljebb két többszörösük lehet H-ban, mivel három ilyen többszörös közül a legnagyobb és legkisebb különbsége legalább 2(n+1)>2n-1.
A továbbiakban n paritása szerint két esetet különítünk el egymástól.
1. eset: n páros. Ekkor az n+1, n+2, ..., 2n számok közül n2 páros és ugyanennyi páratlan. Ha ‐ a 2n kivételével ‐ ezek közül mindegyik k-nak két többszöröse van H-ban, akkor ezek ,,szomszédos'' többszörösök (ik és (i+1)k), így a páratlanoknak egy páratlan és egy páros többszöröse, a párosaknak pedig két páros többszöröse található H-ban. Ez (a 2n egyetlen H-beli többszörösét is beszámítva 2(n2-1)+n2+1=n+n2-1 páros és) n2 páratlan többszöröst jelentene H-ban; mivel azonban H-nak pontosan n páros és n páratlan eleme van, ebben az esetben legfeljebb n+n2 lehet a H-ba eső többszörösök száma. Ez a korlát el is érhető: legyen H={n+1,n+2,...,3n}, ekkor (n+1)-től 2n-ig mindegyik szám osztható az n+1, n+2, ..., 2n számok közül valamelyikkel, mégpedig saját magával. A többiek közül pedig az n2 darab páros szám: 2n+2=2(n+1), 2n+4=2(n+2), ..., 3n=2(3n2) osztható rendre n+1-gyel, n+2-vel, ..., n+n2-vel.
2. eset: n páratlan. Az előző esethez hasonlóan, most (n+12 páros és) n-12 páratlan szám van az n+1, n+2, ..., 2n számok között. Így a H-ba eső páratlan többszöröseik száma n-12, ezért a H-ban található többszörösök száma legfeljebb n (a H páros elemeinek a száma)  +n-12. Az n+n-12 korlát elérhető, ha például (ismét) a H={n+1,n+2,...,3n} választással élünk. Ekkor ugyanis az n+1, n+2, ..., 2n számok saját magukkal, az n-12 darab páros szám pedig: 2n+2=2(n+1), 2n+4=2(n+2), ..., 3n-1=2(3n-12)=2(n+n-12) saját magának a felével osztható.
Tehát 2n egymást követő egész szám között legfeljebb n+[n2] olyan lehet, amely osztható az n+1, n+2, ..., 2n számok valamelyikével.

 

Nyárfádi Patrik (Budapesti Fazekas M. Gyak. Ált. Isk. és Gimn., 9. évf.)