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证明:存在2023个不同的自然数,使得任取它们中 的两个数

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证明:存在2023个不同的自然数,使得任取它们中的两个数a,b,均有|a-b|=gcd(a,b)成立.


IP属地:浙江来自Android客户端1楼2025-04-09 08:58回复
    根据题目中的条件,|a-b|=gcd(a, b), 则a, b均为gcd(a, b)的倍数,记gcd(a, b)=t, 则a=b+t, 记总共有n个数{xᵢ}从小到大排列, 记gcd(xᵢ, xⱼ)=kᵢⱼ, 则xᵢ, xⱼ均为kᵢⱼ的倍数,考虑:这个数列中不能出现两个奇数,也不能同时出现3个不是3的倍数,同时,不能出现两个(4k+2)形状的数,考虑这样的“数列”数列:{Aₙ}: Aₙ={xₙ,ᵢ}, {xₙ,ᵢ}总共有(i+3)项,{x₁,ᵢ}: 0, 2, 3, 4, 易得x₁,ᵢ任意两项之差的绝对值都等于他的最大公因数,此时,我们这样处理:Bₙ=[xₙ,₁, xₙ,₂, ……, xₙ,ₙ₊₃], [x₁, x₂, x₃, ……, xₙ]为x₁, x₂, x₃, ……, xₙ的最小公倍数,xₙ₊₁,ᵢ=
    0, i=1
    Bₙ+xᵢ₋₁, i≥2
    易得{x₂,ᵢ}: 0, 12, 14, 15, 16
    {x₃,ᵢ}: 0, 1680, 1692, 1694, 1695, 1696
    易得{xₙ,ᵢ}任意两项之差的绝对值等于他的最大公因数
    证毕
    当然我们也可以这样构造:
    x₁,ᵢ: 0, 1
    x₂,ᵢ: 0, 1, 2
    x₃,ᵢ: 0, 2, 3, 4
    x₄,ᵢ: 0, 12, 14, 15, 16
    ……
    结果也一样


    IP属地:山东来自Android客户端2楼2025-04-09 10:32
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      相当于对其中任意两个不同自然数a>b, 都满足a-b | b, 这样的k元正整数集对任意正整数k≥2都存在, 可以对k归纳证明
      假设a₁,a₂,…a[k]是满足要求的k个互不相等的正整数, 设K是a₁,a₂,…,a[k],以及所有形如|a[j]-a[i]|, 1≤i<j≤k的整数的最小公倍数
      这时令b[k+1]=K, b[i]=a[i]+K,(1≤i≤k), 可以证明b₁,b₂,…,b[k+1]这k+1个正整数也满足要求
      因为当1≤i<j≤k时, |b[j]-b[i]|=|a[j]-a[i]|, 是a[i]的因数, 从而也整除b[i]=a[i]+K
      当1≤i≤k,j=k+1时, |b[k+1]-b[i]|= a[i], 也整除b[i]=a[i]+K


      IP属地:北京来自Android客户端5楼2025-04-09 13:07
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        这题在2011年巴西赛题出现过, 更早的出处是1998年美国第5题, 那道题的要求和这题是等价的


        IP属地:北京来自Android客户端6楼2025-04-09 13:14
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          我说下我的看法哈,根据算数基本定理,令b=p1^a1*p2^a2*…*pn^an,p为n个互不相等的素数,当a取a=p1^a1*(p2^a2*…*pn^an+1)时,a-b=p1^a1=(a,b),当n取2022时我们恰好可以构造出2023个这样的数满足要求


          IP属地:四川来自iPhone客户端7楼2025-04-09 14:20
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