【題目】 表示正整數(shù) 在十進制下的各位數(shù)碼之和.定義,證明:對任意的 ,存在無窮多個,,使得 .

【答案】見解析

【解析】

先證明兩個引理.

引理1 設(shè),有 .

引理1的證明 對任意,有.

設(shè).

反復(fù)利用式①得

.

引理2 對任意,存在, ,滿足.

引理2的證明 取 ,則,.

由三進制表示的唯一性,知當(可重集合)時, .

于是,的每一位上的數(shù)碼最大為2.故,.

類似于前面的討論,中的每一位上的數(shù)字最大為6.從而,.

引理1、2得證.

下面用反證法證明原題.

假設(shè)只有有限個正整數(shù) 滿足條件.則存在一個,使得當 時, .

設(shè).則,,.

依次下去,知對任意,均有.

再取一個充分大的,使得 ,且 .

由引理2 ,知存在,滿足.

故由引理1知.

,矛盾.

從而,對任意,存在無窮多個 ,使得.

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