引言问题给定正整数与个非零实数证明:至多有有限个元正整数组,满足互不相同,且 分析这道题的关键点在于意识到:是有上界的,而这个上界是与有关的。 用通俗的语言来说,就是当太大时,即便用它的阶乘来乘中绝对值最小的,也不可能让结果变成零。利用这一思想,我们用不等式来逼出的上界。 本文提供两种证法。 证法一:不等式证明:由于从而我们把所有的作如下限制: 我们选定某一满足条件的数组,即 令对于某个正整数由题意,是互不相同的正整数,也就是说,剩下的从而 从而整理得这说明具有上界。 数组中的每一个数都是正整数,并且具有上界,从而只有有限多种取值,从而也只有有限多种组合。 证法二:数列的敛散性证明:构造数列,使得若存在某数组使得 并且,则 否则 我们声明,满足前一个条件的项只有有限多项。若不然,我们将这些项选出来,当作数列的一个子列,其中 一方面,根据定义,数列中的每一项都是,从而收敛于 另一方面,根据定义,对于子列的每一项,存在数组使得,由题意,是互不相同的正整数,也就是说只有一个等于,剩下的此时 由于从而由上式知, 从而子列发散于无穷大,从而数列必然是发散的,这和收敛于是矛盾的。从而只有有限多项满足前一个条件,从而对于任意满足条件的数组来说,必然有上界,从而只有有限多种取值,从而也只有有限多种组合。 点评作为本次高中数学联赛(A卷)加试最简单的一道题,方法比较容易想到,正常情况可以在 20 分钟之内解决。 |
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