ΔΗΜΗΤΡΗΣ έγραψε:cretanman έγραψε:
Με την ευκαιρία του παραπάνω προβλήματος να θέσω κι εγώ άλλο ένα
ΑΣΚΗΣΗ 207: Να δείξετε ότι υπάρχουν τουλάχιστον 5 ζευγάρια από διαδοχικούς θετικούς ακεραίους που είναι τέτοιοι ώστε το άθροισμα των τετραγώνων των αριθμών σε κάθε ζευγάρι να διαιρεί τον αριθμό
Αλέξανδρος
Αλέξανδρε, μάλλον θα χρτειαστούμε κάποια υπόδειξη για την άσκηση 207.
Δεν είναι κακό να υπάρχουν και προβλήματα τα οποία ζοριζόμαστε κάπως παραπάνω. Πολλές φορές κερδίζουμε περισσότερα από την προσπάθεια επίλυσης ενός προβλήματος, έστω και αποτυχημένη, παρά από το να δούμε την λύση του.
Προς το παρόν έχω βρει τέσσερα ζευγάρια. Δίνω το σκεπτικό: Αν

είναι οι δυο διαφορετικοί ακέραιοι, τότε

. Αυτό μοιάζει πολύ με την παραγοντοποίηση

που έκανε ο Αλέξανδρος στο πρόβλημα 206. Κάνοντας το ίδιο για το

έχουμε

. Τώρα παρατηρούμε ότι για

έχουμε

. Βρήκαμε λοιπόν το πρώτο ζευγάρι. Είναι το

.
Αφού αυτό δούλεψε ας προσπαθήσουμε να συνεχίσουμε με παρόμοιο τρόπο. Για κάθε μη αρνητικό ακέραιο

έχουμε

. Επίσης για

έχουμε

. Άρα αν

, τότε παίρνουμε και το ζευγάρι

.
Μπορούμε να βρούμε τέτοιους αριθμούς;
Βασικό λήμμα: Αν

φυσικοί αριθμοί με

περιττό, τότε το

διαιρεί το

.
Απόδειξη:
[Η υπόθεση

περιττός χρειάζεται για να έχουμε πλην στον συντελεστή του

στο αριστερό μέλος.]
Επειδή

από το βασικό λήμμα συμπεραίνουμε ότι

για κάθε

. Επειδή όλοι αυτοί οι αριθμοί είναι της μορφής

παίρνουμε τα ζευγάρια

.
Μας λείπει ακόμη ένα ζευγάρι. Αν και ο Αλέξανδρος ζητάει θετικούς ακεραίους, θα κλέψω και θα πω ότι είναι το

. Αν μας πει ότι θέλει ακόμη ένα θα πρέπει να ξανασκεφτούμε τι να κάνουμε...