В клетках таблицы 3 на n записаны натуральные числа. В каждой из трёх строчек встречается по одному разу числа 1, 2, ..., n. Для каждого столбца сумма попарных произведений стоящих в нём трех чисел кратна n. При каких n это возможно?
(Н. Филонов)
Спрятать решениеРешение. Пусть n — четно. Предположим, что нам удалось нужным образом расставить числа в таблице. Пусть в некотором столбце написаны числа a, b и c. Тогда делится на n и, в частности, четно. Если бы среди чисел a, b и с было два или три нечетных, то число — было бы нечетно. Следовательно, среди чисел a, b и c не более одного нечетного. Таким образом, в каждом столбце не более одного нечетного числа, а во всей таблице их не более n. С другой стороны, в каждой строке нечетных чисел а во всей таблице — Противоречие.
Пусть n — нечетно. Расставим в таблице числа следующим образом (это пока не совсем те числа, которые нам нужны): в первой и во второй строках поставим числа 2, 4, 6, ..., 2n, а в третьей строке — числа −1, −2, −3, ..., −n. Таким образом, числа в столбце имеют вид 2k, 2k, −k, а сумма их попарных произведений равна
что делится на Дальше заменим все числа, не кратные n, на их остатки при делении на n, а числа, кратные n, заменим на n. В новой таблице стоят уже натуральные числа, не превосходящие n, и в каждом столбце сумма попарных произведений чисел по-прежнему делится на n. Поэтому достаточно лишь убедиться в том, что в каждой строке стоят различные числа, но это очевидно, поскольку в изначальной расстановке все числа в строках давали различные остатки при делении на n.
В клетках таблицы записаны натуральные числа. В каждой из строк по одному разу встречаются числа Для каждого столбца сумма попарных произведений стоящих в нём чисел кратна n. Для каких пар чисел k и n это возможно?
Ответ: при нечетных n.
Ответ: при нечетных n.