martosss написа:имаме две редици от символи с период p и q, където p и q са прости числа, нека p<q. Eдната редица е [tex]a_1,a_2,a_3,\dots a_p[/tex], а другата е [tex]b_1,b_2,b_3,\dots b_q[/tex].
Ще докажем, че търсената максимална дължина е [tex]\fbox{\red p+q-2}[/tex] :
За да може редицата да намали периода си, тя трябва да има делител число, което е по-малко от периода и, но понеже периодите са прости числа, то единствените възможности за смяна на период са самите числа или 1. Това означава, че каквито и да са елементите от тези редици, достатъчно е да имаме 2 различни елемента, за да може редиците да са определени(да нямат период 1).
И така, нека процедираме като компютър:
Трябва двете редици да имат максимална дължина, добре, значи променяме елементите на редицата с период q:
1) [tex]b_1=a_1[/tex]
2) [tex]b_2=a_2[/tex]
Продължаваме така, докато стигнем до
[tex]b_p=a_p[/tex]
Сега по--късата ни редица започва да се повтаря, но това не трябва да ни плаши! продължаваме смело напред :
[tex]b_{p+1}=a_1[/tex]
[tex]b_{p+2}=a_{p+2}[/tex]
И така повтаряме операцията, докато не стигнем до края на редицата b, когато ще имаме
[tex]b_q=a_{k}[/tex], за някое си k, това е без значение.
Важното е, че за моментаи двете редици имат еднакви елементи - елементите от редицата а.
Дотук имаме q еднакви елемента. Остават ни още p-2.
Сега на всяка следваща стъпка ще трябва да приравняваме по два елемента, за да може да имаме съвпадение:
[tex]b_{q+1}=a_{k+1}[/tex]
[tex]b_{q+2}=a_{k+2}[/tex]
Така със всяка следваща стъпка някой от първоначално "уникалните" елементи на а изчезва, като двете редици със всяка стъпка придобиват с 1 повтарящ се елемент повече.
След точно p-2 стъпки и двете редици ще имат точно 2 различни елемента, които ще спомогнат за запазването на същия период на редиците.
Дотук направихме q+(p-2)=q+p-2 стъпки, тоест постигнаме целта си.
Нека да предположим, че уеднаквим и следващите два елемента.
От това действие и двете редици ще останат с един и същ уникален елемент, който ще се повтаря колкото е дължината на редицата, тоест двете редици ще станат от вида
111111...
И ще са с период 1, тоест вече периодите им няма да са p и q, тоест стигаме до противоречие.
Оттук максималното j, за което първите j члена на двете редици може да съвпадат е точно [tex]\fbox{p+q-2}[/tex] и при него и двете редици остават с 2 елемента.
Нека демонстрираме твърдението си нагледно, с две редици с периоди примерно 5 и 11.
нека радиците са
abcde и
1234567890z
Тогава след първата стъпка преобразувания получаваме редици с периоди
abcde
abcde abcde a
Следващият елемент на редиците е "а" и "b".
За да са равни, то трябва a=b, откъдето периодите добиват вида
aacde и
aacde aacde a
Следващите елементи са "а" и "с", тоест трябва а+с. С това периодите стават
aaade (aaade aaade a...)
aaade aaade a(aaad e aaade aaade ...
Идва и последната стъпка -d=a
След нея трябва a=e, при което двете редици, както по-горе казах, стават с период 1.
Но преди това редиците са
aaaae aaaae aaaae aaaae....
aaaae aaaae a aaaae aaaae aaaae a aaaae ...
и са с периоди 5 и 11.
Надявам се това да е достатъчно задоволително доказателство.
martosss написа:Щом т. Д е от страната АВ, то точкита А,Д и В са в този ред. Тогава <ACD=90°, <DCB=30° => <ACB=120°.
Построяваме Н върху ВС, така че ДН перпендикулярно на СД и си означаваме ДН=а.Тогава от триъгълник ДСН получаваме СН=2а, СД=a?3, АД=?(3a?+1).
Сега понеже <BHD=<BCA=120°, то от Талес следва, че [tex]\frac{DH}{AC}=\frac{BD}{AB}\Right 1=a\left(1+\sqrt{3a^2+1}\right)[/tex].
Оттук след повдигане на квадрат получаваме [tex]1-2a+a^2=3a^2+a^2\Right 3a^4+2a-1=0[/tex]
Сега използваме схемата на Хорнер, за да достигнем до корен а=-1, което не е решение, но е корен!
Оттук разлагаме до [tex](a+1)(3a^3-3a^2+3a-1)=0[/tex]
Тогава [tex]2a^3+(a-1)^3=0\Right (\sqrt[3]2a+a-1)\left(\sqrt[3]4a^2-\sqrt[3]{4a^2(a-1)^2}+\sqrt[3]{(a-1)^2}\right)=0[/tex]
Сега втората скоба е непълен квадрат, винаги положителна, откъдето единственото решение е
[tex]a=\frac{1}{1+\sqrt[3]{2}}[/tex]
Тогава за страната СД получаваме [tex]\fbox{CD=a\sqrt 3=\frac{\sqrt 3}{1+\sqrt[3]2}}[/tex]
Назад към Състезания за 9 - 12 клас
Регистрирани потребители: Google [Bot]