面白い問題おしえて~な@数学板 数論20050616021809

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問題

52 名前:132人目の素数さん[sage] 投稿日:2005/06/16(木) 02:18:09
>>50の類題 良問なので貼っておこう

224 名前:132人目の素数さん[] 投稿日:2005/06/15(水) 01:16:23
自然数を並べ替えた数列{x(i)}で、
任意の自然数mに対して、あるnが存在して、
Σ[i=1,n]{1/x(i)}=m
をみたすものが存在することを示せ。

解答

58 名前:132人目の素数さん[sage] 投稿日:2005/06/17(金) 08:19:18
>>52
>>50の結果をみとめれば簡単。
x(i),i(k)を帰納的に以下のようにさだめる。
(I)x(1)=1、i(1)=1。
(II)x(i)、i(k) (i≦i(k)、k≦K)が
 (i)∑[i≦i(k)]x(i)=K
 (ii)i(k) (1≦k≦i(K))は狭義単調増大、x(i) (1≦i≦i(K))はすべて相異なる自然数で
   そのなかに1~Kがすべて入っている。
となるようにさだめられたときi(K)とx(i)(i(K)+1≦i≦i(K+1)を以下のようにさだめる。
まずK+1がx(i) (1≦i≦i(K))のなかにはいっているときj=i(K)、r=0、そうでないときは
j=i(K)+1、r=1/x(i(K))とする。整数mをx(i) (1≦i≦j)のいづれよりもおおきい整数とする。
>>50をみとめているので(1-r)/m=∑[1≦l≦L]y(l)となる正の整数の有限列がとれる。
そこでi(K+1)=j+L、x(j+l)=my(l)とさだめる。するとi(k) (1≦k≦K+1)、x(i) (1≦i≦i(K+1))
も(I)(II)をみたす。