15-я Международная Жаутыковская олимпиада по математике, 2019 год
Комментарий/решение:
Решение: Рассмотрим уравнение a1⋅1!+a2⋅2!+a3⋅3!=100!, где a1,a2,a3∈Z≥0.
Рассмотрим пару чисел (a2,a3), что 1≤a2≤100!2⋅2! и 1≤a3≤100!2⋅3!.
Ясно, что таких пар C=100!222⋅2!⋅3!. Заметим, что a2⋅2!+a3⋅3!≤100!2+100!2=100!, поэтому можно выбрать a1∈Z≥0, что a1⋅1!+a2⋅2!+a3⋅3!=100!
Очевидно, что C>100!, откуда следует требуеомое.
Индукция. Утверждение: ∀k≥4∈N,∃k! вариантов таких представлении числа больше чем k!
База k=4. 2∗x+1∗y−12 вариантов. 6∗x+1∗y−4 варианта. 6∗x+2∗y−4 варианта. 6+2+1+...+1,6+2+2+1+...+1
Переход k−−−>k+1
Пусть некоторые (возможно все) варианты представления k! это множество M с k!элементами тогда представлении (k+1)! должно быть больше чем(k+1)!.
Действительно рассмотрим:
0)M+0∗k!+1+1...+1
1)M+1∗k!+1...+1
...
k)M+k∗k!
Очевидно i),j) не повторяются из-за количества k!, а ведь в M тоже нет k!.Значит i) на самом деле содержит больше чем k! вариантов, ведь прибавляем мы одно и то же количество k! и единиц, в итоге у нас больше k!∗(k+1) вариантов
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.