NIUTON
UTO: Wykaż, że
√10[(1+
√10)
100−(1−
√10)
100] ∊ C.
A więc rozpisuję:
| | | | | | | |
S1 = (1+√10)100 = ∑ | 1n−k(√10)k = | 1100(√10)0 + | |
| | | | |
| | | | | |
199(√10)1 + | 198(√10)2 + ... + | 10}(√10)100 |
| | | |
| | | | | | | |
S2 = (1−√10)100 = ∑ | 1n−k(−√10)k = | 1100(−√10)0 − | |
| | | | |
| | | | | |
199(√10)1 + | 198(−√10)2 + ... + | 10}(√10)100 |
| | | |
Gdy odejmę S
1 od S
2 wyrazy z parzystymi k zaczną się skracać i dostaje:
| | | | | |
S1−S2=2( | 199(√10)1 + | 197(√10)3+ ... + |
| | | |
bez newtonow bo za dlugie jest
S
1−S
2=2
√10( parzyste potęgi
√10)
Zatem:
√10(S
1−S
2)=20*( te calkowite liczby)
Dobrze?
Vax: Proponuję podejść do tego zadania w ten sposób. Zdefiniujmy ciąg:
a
n = (1+
√10)
n − (1−
√10)
n , n ≥ 1. Widzimy, że
a
1 = 2
√10 , a
2 = 4
√10
Zauważmy, że:
2a
n = ((1+
√10) + (1−
√10)) * ((1+
√10)
n − (1−
√10)
n) = (1+
√10)
n+1 −
(1+
√10)(1−
√10)(1−
√10)
n−1 + (1−
√10)(1+
√10)(1+
√10)
n−1 − (1−
√10)
n+1 =
((1+
√10)
n+1−(1−
√10)
n+1)+9(1−
√10)
n−1−9(1+
√10)
n−1 = a
n+1−9a
n−1 ⇔
a
n+1 = 2a
n + 9a
n−1.
Teraz pozostaje zauważyć, że jeżeli a
n oraz a
n−1 są postaci X *
√10 dla pewnego
całkowitego X, to a
n+1 = 2a
n + 9a
n−1 również jest postaci X *
√10 dla pewnego
całkowitego X, a stąd wszystkie wyrazy a
n są postaci X *
√10, jest tak ponieważ dwa
pierwsze wyrazy, a
1 oraz a
2 są postaci X *
√10. To zaś oznacza, że wszystkie wyrazy ciągu:
b
n =
√10 * a
n , n ≥ 1
Są wartościami całkowitymi, stąd w szczególności b
100 jest całkowite, QED