На доске записано последовательных натуральных чисел. Оказалось, что среди них чисел, делящихся на 20, меньше, чем чисел, делящихся на 23.
а) Могло ли среди записанных чисел быть ровно три числа, делящихся на 20?
б) Могло ли среди записанных чисел быть ровно десять чисел, делящихся на 20?
в) Найдите наибольшее возможное значение k.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
а) Такое возможно. В качестве примера рассмотрим ряд натуральных чисел от 69 до 138 включительно. В этом наборе ровно 70 чисел. Среди них кратными 20 являются три числа: . Чисел, которые делятся на 23, здесь четыре: . Условие выполняется: .
б) Предположим, что в некоторой последовательности ровно 10 чисел кратны 20. Согласно условию, количество чисел, делящихся на 23, должно быть как минимум 11.
Чтобы в наборе оказалось 11 чисел, кратных 23, его длина должна составлять не менее числа (так как между первым и одиннадцатым такими числами укладывается 10 полных интервалов по 23).
Оценим количество чисел, кратных 20, в ряду из 231 числа. Если мы разобьем ряд на блоки по 20 чисел, то в каждом полном блоке будет ровно одно кратное 20. В остатке может быть не более 19 чисел.
Количество чисел, делящихся на 20, в такой последовательности будет не меньше, чем . То есть их будет как минимум 11, что противоречит нашему предположению о 10 числах. Следовательно, ответ — нет.
в) Обозначим через количество чисел в наборе, которые делятся на 20. Тогда количество чисел, кратных 23, должно быть не меньше .
Для того чтобы в последовательности было число, кратное 23, её длина должна удовлетворять условию .
С другой стороны, количество чисел, кратных 20, в последовательности длиной оценивается снизу как .
Подставим минимально возможную длину :
Решим полученное неравенство:
Таким образом, максимальное количество чисел, кратных 20, равно 6.
Максимальная длина последовательности , при которой в ней может быть ровно чисел, кратных 20, ограничена сверху: .
При получаем: .
Примером такой последовательности может служить отрезок от 161 до 299. Здесь 7 чисел делятся на 23 () и 6 чисел делятся на 20 ().
Ответ: а) да; б) нет; в) 139
Источник: ФИПИ