За круглим столом сидять 2021 людина, кожний з яких або лицар, тобто завжди каже правду, або брехун, який кожного разу бреше. Їм роздали по одній картці. На кожній з карток написане по одному числу, при цьому усі числа на картках різні. Глянувши на картки сусіда ліворуч та праворуч, кожний з 2021 людини за столом, сказав: «Число на моїй картці більше, ніж у кожного з обох моїх сусідів». Після цього k з 2021 людини за столом сказали: «Моє число менше, ніж у кожного з двох моїх сусідів». При якому найбільшему k це могло статися?
Рассмотрим два случая.
1. 0 < y < 4.
Нетрудно убедиться, что равенству удовлетворяет только y = 3: x = 32 — тогда искомые числа 27 и 37.
2. y ≥ 4.
В этом случае 8 | x² и 4 | x ⇒ x = 4z, где z ∈ N. Равенство перепишется в 16z² = 10^(y – 3)1000 + 24 ⇔ 2z² = 10^(y – 3)125 + 3
Заметим, что 2z² ≡ 0 (mod 2), 3 ≡ 1 (mod 2), 10^(y – 3)125 ≡ 0 (mod 2) ⇒ решений нет.
Таким образом, таких чисел всего два: 27 и 37. Большее из этих чисел — 37.
ответ: 37.
Вспоминаем неравенство Коши
Применяем:
Покажем, что правое выражение здесь не меньше правого выражения в исходном неравенстве, тогда правое выражение в исходном неравенстве тем более будет не меньше, чем левое в исходном.
Это как если надо доказать, что a>b, мы доказали, что при a>c выполняется c>b, то точно a>b (транзитивность неравенств).
Делаем это:
Это неравенство аналогично неравенству
Чтобы решить это неравенство, надо найти нули функции
, здесь сумма коэффициентов при нечетных степенях (1) равна сумме коэффициентов при нечетных степенях (-3+4=1), значит, t=-1 - корень. Поделив уголком на t+1 или по схеме Горнера, получим разложение
Теперь можно решать неравенство, при этом по методу интервалов, так как при t везде коэффициент равен 1, в самом правом промежутке будет "+", а в остальных случаях при переходе через нули будет чередоваться, кроме нулей четности, как здесь t=2 (2-я степень при скобке), знаки будут - + +
Тогда
Но мы рассматриваем только t>0, а там везде неравенство выполняется, значит, выполняется и неравенство , то есть
Что и требовалось доказать (естественно, неравенство справедливо по условию с ограничением a>0)