Сколько существует способов представить число 2017 в виде суммы натуральных членов геометрической прогрессии?
Пусть b1 — первый член геометрической прогрессии, а q — множитель этой прогрессии.
По условию задачи любой элемент прогрессии В таком случае обязательно является дробным числом, то есть Пусть представление множителя прогрессии в виде несократимой дроби и
Предположим, что тогда и либо либо Далее будем полагать, что Подставим в уравнение
Получаем
откуда
Поскольку то следовательно, последнее уравнение можно переписать в виде
Заметим, что в силу последнего равенства, поскольку иначе сумма не могла бы быть равна натуральному числу. Так как все элементы суммы натуральны и в сумме должны давать 2017, то и Теперь
и n и m взаимно простые, откуда следует, что а значит Предположим, что тогда а значит сумма
не может давать натурального числа. Следовательно,
Осталось найти все комбинации, когда
При подходят все суммы типа
При получаем уравнение Достаточно рассмотреть случай Тогда
Из условия
получаем, что a следовательно, нужно перебрать все возможные m от 1 до 25 в поисках такого, что будет натуральным числом.
Подбором получаем, что таким числом из указанного диапазона является только число 7, при котором Проверим
Для нечетных верно, что
Поскольку 2017 — простое число, то оно не может быть произведением двух целых чисел. При получаем уравнение
причем а следовательно, Поскольку n, m взаимно простые стоит проверить лишь пары чисел
Для проверки рекомендуем перейти к уравнению Ни одна из пар не подходит, При получаем уравнение
причем а следовательно, Нужно проверить пары чисел (1, 2), (1, 3), (2, 3). Для проверки рекомендуем перейти к уравнению Ни одна из пар не подходит.
При получаем, что а следовательно, Поскольку n, m взаимно простые, то необходимо рассмотреть лишь пару (1, 2). Тогда
однако число 2018 не является натуральной степенью числа 2, поэтому такого быть не может.
С точностью до перестановок слагаемых существует 1008 способов представить число 2017 в виде двух слагаемых, 1 способ представить в виде суммы трех слагаемых, и 1 способ представить в виде 2017 слагаемых. Итого 1010 способов.
Ответ: 1010 способов.