Олимпиада Туймаада по математике. Старшая лига. 2019 год
Докажите, что ни при каком натуральном $n$ произведение
$
(1^4+1^2+1)(2^4+2^2+1)\ldots(n^4+n^2+1)
$
не является точным квадратом.
(
K. Gaitanas
)
посмотреть в олимпиаде
Комментарий/решение:
$\textbf{Решение:} \quad x_n=n^4+n^2+1=(n^2+1)^2-n^2=(n^2-n+1)(n^2+n+1)$
$$ x_{n+1}=((n+1)^2-(n+1)+1)((n+1)^2+(n+1)+1)=(n^2+n+1)(n^2+3n+3)$$
$$ \prod_{k=1}^{n}x_k=3\cdot (3 \cdot 7)\cdot (7\cdot13) \cdot... \cdot ((n^2-n+1)\cdot(n^2+n+1))=(3\cdot 7 \cdot 13\cdot...\cdot(n^2-n+1))^2\cdot (n^2+n+1)\Rightarrow$$
Число $ \prod_{k=1}^{n}x_k$ будет точным квадратом тогда и только тогда, когда число $(n^2+n+1)$ также является точным квадратом.
$$\Rightarrow n^2<n^2+n+1<(n+1)^2$$
Получили, что число $(n^2+n+1)$ лежит между квадратами двух последовательных натуральных чисел, т.е. не является полным квадратом.
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.