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设 a,b,c 为实数满足对任意正整数 n,均有 [na]+[nb]=[nc] ,证明 a,b,c 中必有一个数为整数


IP属地:山东1楼2024-07-28 09:37回复
    差不多是这样子吧



    IP属地:江苏来自Android客户端4楼2024-07-28 13:34
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      2026-02-24 06:45:09
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      想到一种做法可以证明,对任意无理数a,和非整数的实数b, 总存在正整数n使{an}+{bn}≥1
      假设存在这样的a, b,a是无理数,b不是整数,并且对任何正整数n,{an}+{bn}<1
      先分类证明存在正整数m使{bm}≥1/2
      (按照b是有理数或无理数分类)
      然后令u={am}, v={bm},由假设可知对任何正整数n,{un}+{vn}= {am*n}+{bm*n} <1
      由于u+v= {u}+{v}<1,并且u是无理数,由克罗内克逼近定理可知,存在正整数n使得 v< {un}< 1-u
      由假设可知 {vn}< 1-{un} < 1-v
      则{un} + u < 1,{vn} + v < 1
      所以{u(n+1)} = {un}+u,{v(n+1)}= {vn}+v
      但 {un}+u+{vn}+v >{un}+v> 2v≥1,则{u(n+1)} + {v(n+1)} >1,和假设矛盾,所以要证的结论是成立的


      IP属地:安徽来自Android客户端5楼2024-07-28 21:52
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        如果 [an]+[bn]= [cn] 对任意正整数n成立,由于 an-1+bn-1 < [an]+[bn] = [cn]≤cn,可得(a+b-c)n<2
        而 cn-1< [cn]= [an]+[bn]≤an+bn,可得 (a+b-c)n>-1
        这两个式子对任意正整数n成立,只可能a+b=c
        所以由an+bn=cn,和[an]+[bn]=[cn],相减可得{an}+{bn}={cn}= {an+bn},相当于{an}+{bn}<1对任何正整数n 成立
        按照5楼结论,如果a, b都不是整数,那a, b中不会有无理数,所以只要再证明当a, b都是非整数的有理数时,总存在正整数n使{an}+{bn}≥1 就可以了


        IP属地:安徽来自Android客户端6楼2024-07-28 22:16
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          假设非整数的有理数a = r/s, b= u/v,其中r与s互素, u与v互素,且s>1, v>1
          可以取某个正整数n使n同时与s, v互素,则{an}= {rn/s}>0, {bn}= {un/v}>0
          然后取正整数n'= k*[s, v] - n,这样n+n'同时是s和v的倍数,a(n+n')和b(n+n')都是整数,所以{an'}= 1-{an}, {bn'}=1-{bn}
          这样{an}+{bn}<1 和 {an'}+{bn'}<1 不可能同时成立,所以总有正整数n 使{an}+{bn}≥1


          IP属地:安徽来自Android客户端7楼2024-07-30 23:31
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