При каком наибольшем n найдется n семизначных чисел, являющихся последовательными членами одной геометрической прогрессии?
Решение:
Рассмотрим прогрессию, у которой
b1 = 220, а q = 5/4.
Первые 11 членов этой прогрессии - целые семизначные числа, поскольку b1 > 106,
так как
(210)2 = 10242,
а b11 = 510 = 125 · 57 < 128 · 57 = 27 · 57 = 107.
Покажем, что прогрессии, содержащей 12 и более требуемых членов, не существует.
Предположим, что это не так. Пусть знаменатель прогрессии
q = m/k
(m/k - несократимая дробь),
b1 - её первый член.
Будем считать, что q > 1. В противном случае рассмотрим 12 этих членов прогрессии в обратном порядке и получим требуемую прогрессию со знаменателем 1/q. Поскольку m/k - несократимая дробь, а
b12 = b1 · (m11/k11) - целое число,
то b1 делится на k11 и b12 ≥ m11.
Если теперь предположить, что m ≥ 5, то получим b12 ≥ 511 > 107, что противоречит условию.
Следовательно, m ≤ 4. Но тогда наименьшее возможное значение q равно 4/3, поэтому
q11 ≥ (4/3)11 > 10.
Теперь получаем
b12 = b1 · q11 > b1 · 10 > 107,
что опять противоречит условию.
Следовательно, геометрической прогрессии, содержащей хотя бы 12 требуемых членов (12 или более семизначных чисел), не существует.
Ответ: 11.