сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

До­ка­жи­те, что при на­ту­раль­ном n > 2 числа от 1 до n можно раз­бить на два мно­же­ства так, чтобы про­из­ве­де­ния чисел в мно­же­ствах от­ли­ча­лись не более чем в дробь: чис­ли­тель: n минус 1, зна­ме­на­тель: n минус 2 конец дроби раз.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

До­ка­жем это утвер­жде­ние ин­дук­ци­ей по n.

База при n=3, 4, 5.

При n=3 разобьём на мно­жеств а {1, 2} и {3}, от­но­ше­ние равно  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , что мень­ше  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби . При n=4 разобьём на мно­же­ства {1, 2, 3} и {4}, От­но­ше­ние будет  дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , что как раз равно  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При n=5 разобьём на мно­же­ства {1, 2, 5} и {3, 4}. От­но­ше­ние равно  дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби , что мень­ше  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Пе­ре­ход ин­дук­ции от n к n плюс 2 при n боль­ше или равно 4. Пусть у нас есть раз­би­е­ние чисел от 1 до n, удо­вле­тво­ря­ю­щее усло­вию. До­ба­вим в мно­же­ство с мень­шим про­из­ве­де­ни­ем P_1 число n плюс 2, а в мно­же­ство с боль­шим про­из­ве­де­ни­ем P2 число n плюс 1.

До­ка­жем, что про­из­ве­де­ния от­ли­ча­ют­ся не более чем в  дробь: чис­ли­тель: n плюс 2 минус 1, зна­ме­на­тель: n плюс 2 минус 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби раз. Так как P_1 мень­ше или равно P_2, то

 дробь: чис­ли­тель: P_1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: P_2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: n плюс 2, зна­ме­на­тель: n плюс 1 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби .

С дру­гой сто­ро­ны, так как P_2 мень­ше или равно P_1 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: n минус 2 конец дроби , то

 дробь: чис­ли­тель: P_2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: P_1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: n в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: n в квад­ра­те минус 4 конец дроби =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: n в квад­ра­те минус 4 конец дроби .

До­ка­жем, что это не боль­ше  дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби . Это рав­но­силь­но

 дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: n в квад­ра­те минус 4 конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби рав­но­силь­но 3 n мень­ше или равно n в квад­ра­те минус 4 рав­но­силь­но 0 мень­ше или равно n в квад­ра­те минус 3 n минус 4 рав­но­силь­но 0 \leqslant левая круг­лая скоб­ка n минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

что верно при n боль­ше или равно 4. Таким об­ра­зом, пе­ре­ход, до­ка­зан.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Ис­поль­зу­ет­ся один наи­бо­лее под­хо­дя­щий кри­те­рий:

1) любое пол­ное ре­ше­ние за­да­чи — 7 бал­лов;

2) в целом вер­ное ре­ше­ние, но в ин­дук­ци­он­ном пе­ре­хо­де не до­ка­зы­ва­ет­ся, что для P_1 мень­ше или равно P_2 будет верно

 дробь: чис­ли­тель: P_1 левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: P_2 левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби

(то есть из двух не­ра­венств до­ка­за­но «слож­ное») — 5 бал­лов;

3) есть идея шага через 2 с до­мно­же­ни­ем мень­ше­го про­из­ве­де­ния на боль­шее число, а боль­ше­го про­из­ве­де­ния на мень­шее число — 2 балла;

4) при­ве­де­ны под­хо­дя­щие раз­би­е­ния для ко­неч­но­го числа кон­крет­ных зна­че­ний n — 0 бал­лов.