sábado, 6 de abril de 2013

[MAT] Olimpíada Russa

[Olimpíada Russa] Prove que se $\frac { { 2 }^{ n }-2 }{ n } $ é um inteiro, então $\frac { { 2 }^{ { 2 }^{ n }-1 }-2 }{ { 2 }^{ n }-1 } $ também é inteiro.

Solução de Fabiano Ferreira:

 Temos que $\frac{x^n-1}{x-1}=x^{n-1}+x^{n-2}+ \cdots +x+1$. 

Se chamarmos $\frac {2^n-2}{n}$ de $p$, teremos $p=\frac {2^n-2}{n}$. 

Assim, podemos escrever:

$\frac { 2^{ 2^{ n }-1 }-2 }{ 2^{ n }-1 } =\frac { 2(2^{ 2^{ n }-2 }-1) }{ 2^{ n }-1 } $

Isto, por sua vez, lembrando que $np={2^n-2}$, poderá ser escrito: 


$\frac { 2(2^{ 2^{ n }-2 }-1) }{ 2^{ n }-1 } =\frac { 2(2^{ np }-1) }{ 2^{ n }-1 } =2(2^{ n(p-1) }+2^{ n(p-2) }+\cdots +{ 2 }^{ n }+1)$


que é inteiro. 

Como se fizéssemos $x=2^n$ na divisão de polinômios que inicia nossa solução.

Portanto, $\frac { { 2 }^{ { 2 }^{ n }-1 }-2 }{ { 2 }^{ n }-1 } $ também é inteiro.

2 comentários:

  1. Professor poderia postar a parte teorica de hipotese de indução seria uma boa.

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  2. Neste caso, Paulo Cesar, eu só usei algebrismo. Vou pensar na sua sugestão. Abraços!

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