Olimpiada Nacional de Canadá 2016 Problema 4

Sean $A, B$ y $F$ enteros positivos, y asuma que $A < B < 2A$. Una pulga está en el número $0$ en la recta numérica. La pulga puede moverse saltando a la derecha por $A$ o por $B$. Antes de que la pulga comience a saltar, Lavaman elige finitamente muchos intervalos ${m+1, m+2, \ldots, m+A}$ que constan de $A$ enteros positivos consecutivos, y coloca lava en todos los enteros en los intervalos. Los intervalos deben ser elegidos de modo que: \n( i ) dos intervalos distintos cualesquiera sean disjuntos y no adyacentes; \n( ii ) haya al menos $F$ enteros positivos sin lava entre dos intervalos cualesquiera; y \n( iii ) no se coloque lava en ningún entero menor que $F$. Demuestre que el $F$ más pequeño para el cual la pulga puede saltar sobre todos los intervalos y evitar toda la lava, independientemente de lo que haga Lavaman, es $F = (n-1)A + B$, donde $n$ es el entero positivo tal que $\frac{A}{n+1} \le B-A < \frac{A}{n}$.

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Kevin (AI)

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