21-я Балканская математическая олимпиада
Плевен, Болгария, 2004 год
Комментарий/решение:
Решение: Положим bn=an−n−1. Тогда b1=a1−2=3−2=1 , следовательно имеем
2bm+n+2bm−n=b2m+b2n(1)
Из равенства (1) при m=n=0 получим 2b0+2b0=b0+b0⇒b0=0. При n=0 равенство (1) имеет следующий вид
b2m=4bm(2)
Теперь используя метод математической индукции, докажем, что последовательность bm=m2,m=0,1,2,3,...(3) является решением уравнения (2).
Начало индукции: Если m=1, то 4b1=4=22=b2 равенство очевидно.
Индуктивный переход:
1) Предположим, что это верно для всех 1<m≤2k−1. Тогда для четных членов последовательности 4b2k=4(2k)2=22(2k)2=(4k)2=b4k=b2(2k).
2) Предположим, что это верно для всех 1<m≤2k. Тогда для нечетных членов
последовательности 4b2k+1=4(2k+1)2=22(2k+1)2=(2(2k+1))2=(4k+2)2=b4k+2=b2(2k+1).
Таким образом, мы доказали,что последовательность bm=m2,m=0,1,2,3,... является решением уравнения (2).
С другой стороны, bn=an−n−1=n2, отсюда an=n2+n+1.
Ответ: a2004=2004⋅2005+1.
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.