Районная олимпиада, 2016-2017 учебный год, 11 класс
Комментарий/решение:
$m! > m^4$ (m ≥ 7) яғни $(m - 1)! > m^3$.
Енді $1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot \ldots \cdot (m - 2) \cdot (m - 1) > m^3$ екендігіне көз жеткізейік, ол үшін $(m - 4) \cdot (m - 3) \cdot (m - 2) \cdot (m - 1) > m^3$ болатындығын көрсетсек жеткілікті:
\[m^3 (m - 10) + 35m^2 - 50m + 24 > m^3\]
\[m^3 (m - 10) > m^3 \ (m > 11).\]
Ал, $35m^2 - 50m + 24 > 0$ кез келген m үшін оындалады. Сонда:
\[m^3(m - 10) + 35m^2 - 50m + 24 > m^3 \ (m \geq 7).\]
Демек, $m! > m^4$ ендеше, $(m + 1)! > m^4$ және $(n + 1)! > n^4 \ (m \geq 5, n \geq 5)$.
Осыдан, $(m + 1)! + (n + 1)! > m^4 + n^4 \geq 2m^2n^2 > m^2n^2$.
Егерде есептің берілгеніне жүгінсек, онда келесі теңсіздікті аламыз:
\[(m + 1)! + (n + 1)! \geq m^2n^2.\]
Ендігі жағдайда $m$ мен $n$–ң қандай мәндерінде теңдіктің орындалатындығын анықтайық:
\[(m + 1)! + (n + 1)! = m^2n^2 \ (1 \leq m < 5, \ 1 \leq n < 5)\]
$m < n$ және $n = m + 1$ болсын делік.
m = 1, n = 1+1, 2! + 3! ≠ 12 ∙22
m = 2, n = 2+1 3! + 4! ≠ 22 ∙32
m = 3, n = 3+1 4! + 5! = 32∙42 демек, m = 3, n = 4
m ≥ n, m = n + 1 жағдайында m = 4, n = 3. m = n болғанда 2(m + 1)! = m4 ⇒ ((m + 1)! )/m^4 = 1/2 бұлай болуы мүмкін емес, өйткені (m + 1)! > m4 (m ≥ 5)
Жауабы: ( 3;4), (4;3)
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.