Skip to content
Merged
Show file tree
Hide file tree
Changes from all commits
Commits
File filter

Filter by extension

Filter by extension

Conversations
Failed to load comments.
Loading
Jump to
Jump to file
Failed to load files.
Loading
Diff view
Diff view
2 changes: 1 addition & 1 deletion data/handouts/fun-algebra.cs.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -448,7 +448,7 @@
$$
Výraz $a+b+c+6$ tedy dělí $a^3+b^3+c^3$.

\textit{Poznámka.} Ukážeme ještě alternativní způsob doplnění na třetí mocninu pomocí rozkladu ${(a+b+c)^3}$. Po roznásobení platí:
\Remark Ukážeme ještě alternativní způsob doplnění na třetí mocninu pomocí rozkladu ${(a+b+c)^3}$. Po roznásobení platí:
$$
\gather
(a+b+c)^3 = a^3+b^3+c^3+ \\
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion data/handouts/fun-algebra.sk.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -448,7 +448,7 @@
$$
Výraz $a+b+c+6$ teda delí $a^3+b^3+c^3$.

\textit{Poznámka.} Ukážeme ešte alternatívny spôsob doplnenia na kocku pomocou rozkladu ${(a+b+c)^3}$. Po roznásobení platí:
\Remark Ukážeme ešte alternatívny spôsob doplnenia na kocku pomocou rozkladu ${(a+b+c)^3}$. Po roznásobení platí:
$$
\gather
(a+b+c)^3 = a^3+b^3+c^3+ \\
Expand Down
8 changes: 4 additions & 4 deletions data/handouts/induction.cs.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -495,7 +495,7 @@

Předpokládejme, že tvrzení platí pro dané $n \ge 2$, tedy $n = 2a+3b$. Pak $n+2 = 2(a+1)+3b$, takže tvrzení platí i~pro $n+2$.

\textit{Poznámka.} Pro zajímavost dodejme, jak je to obecně: Pro dvě nesoudělná kladná celá čísla $p$ a $q$ se dá dokázat, že každé celé číslo $n \ge pq-p-q+1$ se dá zapsat jako $n=pa+qb$ pro nezáporná $a,b$. Číslo $pq-p-q$ se jmenuje Frobeniovo číslo a~je to největší celé číslo, které se takto zapsat nedá. V~našem případě je $2\cdot 3-2-3=1$.
\Remark Pro zajímavost dodejme, jak je to obecně: Pro dvě nesoudělná kladná celá čísla $p$ a $q$ se dá dokázat, že každé celé číslo $n \ge pq-p-q+1$ se dá zapsat jako $n=pa+qb$ pro nezáporná $a,b$. Číslo $pq-p-q$ se jmenuje Frobeniovo číslo a~je to největší celé číslo, které se takto zapsat nedá. V~našem případě je $2\cdot 3-2-3=1$.
}

Další fascinující forma indukce je k vidění v Cauchyho důkazu AG nerovnosti, kdy nejprve jdeme nahoru a~potom dolů.
Expand All @@ -509,7 +509,7 @@
}{
Důkaz sestává ze~dvou kroků: nejprve dokážeme nerovnost pro všechny mocniny dvojky $n = 2^k$ a~pak ukážeme, že z~platnosti pro $n$ proměnných vyplývá platnost pro $n-1$ proměnných. Tyto dva kroky dohromady pokryjí všechna přirozená čísla.

{\it Krok nahoru (z~$n$ na $2n$):} Pro $n=2$ máme dokázat, že $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, což je ekvivalentní $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, a~to platí vždy.
\NamedProof{Krok nahoru (z~$n$ na $2n$).} Pro $n=2$ máme dokázat, že $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, což je ekvivalentní $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, a~to platí vždy.

Předpokládejme, že nerovnost platí pro $n$ proměnných. Pro $2n$ proměnných rozdělíme čísla na dvě skupiny po~$n$. Označme
$$
Expand All @@ -527,7 +527,7 @@
\endgather
$$

{\it Krok dolů (z~$n$ na $n-1$):} Předpokládejme, že nerovnost platí pro $n$ proměnných, a~vezměme si $n-1$ nezáporných reálných čísel $a_1,\dots,a_{n-1}$. Položme
\NamedProof{Krok dolů (z~$n$ na $n-1$).} Předpokládejme, že nerovnost platí pro $n$ proměnných, a~vezměme si $n-1$ nezáporných reálných čísel $a_1,\dots,a_{n-1}$. Položme
$$
a_n = \frac{a_1+\cdots+a_{n-1}}{n-1}
$$
Expand Down Expand Up @@ -681,7 +681,7 @@
$$
Výraz $(n+1)(n+2)\cdots(n+k-1)$ je součin $k-1$ po sobě jdoucích čísel, takže podle indukčního předpokladu pro $k-1$ je dělitelný $(k-1)!$. Tedy $P(n+1)-P(n)$ je dělitelné $k\cdot(k-1)! = k!$. Jelikož $P(n)$ je dělitelné $k!$, je dělitelné i~$P(n+1)$.

\textit{Poznámka.} Existuje jednoduchý kombinatorický důkaz této úlohy -- tvrzení vyplývá z~toho, že kombinační číslo
\Remark Existuje jednoduchý kombinatorický důkaz této úlohy -- tvrzení vyplývá z~toho, že kombinační číslo
$$
{n+k-1 \choose k} = \frac{n(n+1)(n+2)\cdots(n+k-1)}{k!}
$$
Expand Down
4 changes: 2 additions & 2 deletions data/handouts/induction.en.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -509,7 +509,7 @@
}{
The proof consists of two steps: first we prove the inequality for all powers of two $n = 2^k$ and then we show that from the validity for $n$ variables follows the validity for $n-1$ variables. These two steps combined cover all natural numbers.

{\it Step upwards (from~$n$ to $2n$):} For $n=2$ we need to prove that $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, which is equivalent to $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, and this always holds.
\NamedProof{Step upwards (from~$n$ to $2n$).} For $n=2$ we need to prove that $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, which is equivalent to $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, and this always holds.

Assume that the inequality holds for $n$ variables. For $2n$ variables, we divide the numbers into two groups of~$n$. Let us denote
$$
Expand All @@ -527,7 +527,7 @@
\endgather
$$

{\it Step downwards (from~$n$ to $n-1$):} Assume that the inequality holds for $n$ variables, and let us take $n-1$ non-negative real numbers $a_1,\dots,a_{n-1}$. Let us set
\NamedProof{Step downwards (from~$n$ to $n-1$).} Assume that the inequality holds for $n$ variables, and let us take $n-1$ non-negative real numbers $a_1,\dots,a_{n-1}$. Let us set
$$
a_n = \frac{a_1+\cdots+a_{n-1}}{n-1}
$$
Expand Down
8 changes: 4 additions & 4 deletions data/handouts/induction.sk.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -495,7 +495,7 @@

Predpokladajme, že tvrdenie platí pre dané $n \ge 2$, teda $n = 2a+3b$. Potom $n+2 = 2(a+1)+3b$, takže tvrdenie platí aj pre $n+2$.

\textit{Poznámka.} Pre zaujímavosť dodajme, ako je všeobecne: Pre dve nesúdeliteľné kladné celé čísla $p$ a $q$ sa dá dokázať, že každé celé číslo $n \ge pq-p-q+1$ sa dá zapísať ako $n=pa+qb$ pre nezáporné $a,b$. Číslo $pq-p-q$ sa volá Frobeniovo číslo a~je to najväčšie celé číslo, ktoré sa takto zapísať nedá. V~našom prípade je $2\cdot 3-2-3=1$.
\Remark Pre zaujímavosť dodajme, ako je všeobecne: Pre dve nesúdeliteľné kladné celé čísla $p$ a $q$ sa dá dokázať, že každé celé číslo $n \ge pq-p-q+1$ sa dá zapísať ako $n=pa+qb$ pre nezáporné $a,b$. Číslo $pq-p-q$ sa volá Frobeniovo číslo a~je to najväčšie celé číslo, ktoré sa takto zapísať nedá. V~našom prípade je $2\cdot 3-2-3=1$.
}

Ďalšia fascinujúca forma indukcie je vidieť v Cauchyho dôkaze AG nerovnosti, kedy najprv ideme hore a~potom dole.
Expand All @@ -509,7 +509,7 @@
}{
Dôkaz pozostáva z~dvoch krokov: najprv dokážeme nerovnosť pre všetky mocniny dvojky $n = 2^k$ a~potom ukážeme, že z~platnosti pre $n$ premenných vyplýva platnosť pre $n-1$ premenných. Tieto dva kroky dokopy pokryjú všetky prirodzené čísla.

{\it Krok nahor (z~$n$ na $2n$):} Pre $n=2$ máme dokázať, že $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, čo je ekvivalentné $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, a~to platí vždy.
\NamedProof{Krok nahor (z~$n$ na $2n$).} Pre $n=2$ máme dokázať, že $\frac{a_1+a_2}{2} \ge \sqrt{a_1 a_2}$, čo je ekvivalentné $(\sqrt{a_1}-\sqrt{a_2})^2 \ge 0$, a~to platí vždy.

Predpokladajme, že nerovnosť platí pre $n$ premenných. Pre $2n$ premenných rozdelíme čísla na dve skupiny po~$n$. Označme
$$
Expand All @@ -527,7 +527,7 @@
\endgather
$$

{\it Krok nadol (z~$n$ na $n-1$):} Predpokladajme, že nerovnosť platí pre $n$ premenných, a~vezmime si $n-1$ nezáporných reálnych čísel $a_1,\dots,a_{n-1}$. Položme
\NamedProof{Krok nadol (z~$n$ na $n-1$).} Predpokladajme, že nerovnosť platí pre $n$ premenných, a~vezmime si $n-1$ nezáporných reálnych čísel $a_1,\dots,a_{n-1}$. Položme
$$
a_n = \frac{a_1+\cdots+a_{n-1}}{n-1}
$$
Expand Down Expand Up @@ -681,7 +681,7 @@
$$
Výraz $(n+1)(n+2)\cdots(n+k-1)$ je súčin $k-1$ po sebe idúcich čísel, takže podľa indukčného predpokladu pre $k-1$ je deliteľný $(k-1)!$. Teda $P(n+1)-P(n)$ je deliteľné $k\cdot(k-1)! = k!$. Keďže $P(n)$ je deliteľné $k!$, je deliteľné aj $P(n+1)$.

\textit{Poznámka.} Existuje jednoduchý kombinatorický dôkaz tejto úlohy -- tvrdenie vyplýva z~toho, že kombinačné číslo
\Remark Existuje jednoduchý kombinatorický dôkaz tejto úlohy -- tvrdenie vyplýva z~toho, že kombinačné číslo
$$
{n+k-1 \choose k} = \frac{n(n+1)(n+2)\cdots(n+k-1)}{k!}
$$
Expand Down
12 changes: 6 additions & 6 deletions data/handouts/introduction-to-inequalities.cs.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -174,7 +174,7 @@
Tato poslední nerovnost platí, protože ze zadání $x<y<z$ vyplývá, že $x-y < 0$ a $y-z < 0$. Součin dvou záporných čísel je kladný.
Jelikož všechny úpravy byly ekvivalentní, původní nerovnost je dokázána.

\textit{Poznámka.} Úlohu je možné vyřešit i roznásobením výrazu $(x-y+z)^2$ a následnou úpravou na $(y-z)(x-y)$. Postup s~dvojitým využitím rozdílu čtverců je však elegantnější, neboť se vyhne přímému roznásobení tří členů.
\Remark Úlohu je možné vyřešit i roznásobením výrazu $(x-y+z)^2$ a následnou úpravou na $(y-z)(x-y)$. Postup s~dvojitým využitím rozdílu čtverců je však elegantnější, neboť se vyhne přímému roznásobení tří členů.
}

Maličko těžší, ale stále zvládnutelný příklad je tento. Všimněte si, že zde máme \textit{celá} čísla:
Expand Down Expand Up @@ -379,7 +379,7 @@

Pokud je právě $n-1$ z~nich rovných $p$, tak hodnotu poslední získáme, když od součtu všech proměnných odečteme součet zbývajících. Součet všech je $np$ (jelikož $p$ je průměr a $n$ je jejich počet), zatímco součet zbývajících je $(n-1)p$ (jelikož jsou všechna rovna $p$). Vidíme, že i poslední proměnná musí být rovna $p$, což je spor.

\textit{Poznámka.} Existuje velmi mnoho různých důkazů této známé nerovnosti s různou úrovní techničnosti. Věříme však, že tento je nejintuitivnější z~hlediska, že nejlépe vysvětluje, co se to vlastně děje.
\Remark Existuje velmi mnoho různých důkazů této známé nerovnosti s různou úrovní techničnosti. Věříme však, že tento je nejintuitivnější z~hlediska, že nejlépe vysvětluje, co se to vlastně děje.
}

Dobré pohledy, jak nahlížet na AG nerovnost:
Expand Down Expand Up @@ -430,7 +430,7 @@
$$
Rovnost nastává právě když všechny odhadované členy jsou stejné, tedy když $12-2x=12-2x=4x$, což dává $x=2$. Potřebujeme tedy vystřihnout čtverec se stranou $x=2$ a ve výsledku dostaneme krabici s~rozměry $8 \times 8 \times 2$.

\textit{Poznámka.} Obecně pro čtverec se stranou $a$ máme $\displaystyle x=\frac a6$.
\Remark Obecně pro čtverec se stranou $a$ máme $\displaystyle x=\frac a6$.
}

Několik úloh na procvičení:
Expand Down Expand Up @@ -541,7 +541,7 @@
}{
Podmínku ze zadání vynásobme kladným $x$, máme $x^3 > x^2 + xy$. Nyní stačí dokázat, že $x^2 + xy > x^2 + y$, tedy $xy > y$. K~tomu by nám stačilo dokázat, že $x>1$. To ale rychle nahlédneme z~podmínky: $x^2>x+y$ nám z~kladnosti $y$ dává $x^2>x$, což po vydělení kladným $x$ dává $x>1$, což jsme chtěli dokázat.

\textit{Poznámka.} Takto zapsané řešení ukazuje myšlenkový postup vedoucí k~řešení. Na soutěži bychom řešení mohli zapsat takto:
\Remark Takto zapsané řešení ukazuje myšlenkový postup vedoucí k~řešení. Na soutěži bychom řešení mohli zapsat takto:

Jelikož $y>0$, tak $x^2>x+y>x$, což díky $x>0$ dává $x>1$. Potom $x^2>x+y$ po vynásobení kladným $x$ dává $x^3>x^2+xy$, což díky $x>1$ dává $xy>y$, takže dohromady $x^3>x^2+xy>x^2+y$, takže jsme hotovi.
}
Expand Down Expand Up @@ -687,7 +687,7 @@
$$
Poslední nerovnost je zjevně pravdivá. Jelikož úpravy byly ekvivalentní, původní nerovnost je dokázána.

\textit{Poznámka.} Substituce $x=a^2$, $y=b^2$ nebyla nutná, dělá však řešení \uv{objevitelnější}, jelikož mocniny jsou hezčí než odmocniny.
\Remark Substituce $x=a^2$, $y=b^2$ nebyla nutná, dělá však řešení \uv{objevitelnější}, jelikož mocniny jsou hezčí než odmocniny.
}

\Problem{0}{66-CPSJ-I-3}{
Expand Down Expand Up @@ -735,7 +735,7 @@
\i $x-1 = -2$ a $y-1 = -1$, což dává $(x,y)=(-1,0)$.
\enditems

\textit{Poznámka.} Trik na levé straně je vlastně speciální případ identity
\Remark Trik na levé straně je vlastně speciální případ identity
$$
(a^2+b^2)(c^2+d^2) = (ac+bd)^2 - (ac-bd)^2,
$$
Expand Down
12 changes: 6 additions & 6 deletions data/handouts/introduction-to-inequalities.sk.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -174,7 +174,7 @@
Táto posledná nerovnosť platí, pretože zo zadania $x<y<z$ vyplýva, že $x-y < 0$ a $y-z < 0$. Súčin dvoch záporných čísel je kladný.
Keďže všetky úpravy boli ekvivalentné, pôvodná nerovnosť je dokázaná.

\textit{Poznámka.} Úlohu je možné vyriešiť aj roznásobením výrazu $(x-y+z)^2$ a následnou úpravou na $(y-z)(x-y)$. Postup s~dvojitým využitím rozdielu štvorcov je však elegantnejší, lebo sa vyhne priamemu roznásobeniu troch členov.
\Remark Úlohu je možné vyriešiť aj roznásobením výrazu $(x-y+z)^2$ a následnou úpravou na $(y-z)(x-y)$. Postup s~dvojitým využitím rozdielu štvorcov je však elegantnejší, lebo sa vyhne priamemu roznásobeniu troch členov.
}

Máličko ťažší, ale stále zvládnuteľný príklad je tento. Všimnite si, že tu máme \textit{celé} čísla:
Expand Down Expand Up @@ -379,7 +379,7 @@

Ak je práve $n-1$ z~nich rovných $p$, tak hodnotu poslednej získame, keď od súčtu všetkých premenných odpočítame súčet zvyšných. Súčet všetkých je $np$ (keďže $p$ je priemer a $n$ je ich počet), zatiaľ čo súčet zvyšných je $(n-1)p$ (keďže sú všetky rovné $p$). Vidíme, že aj posledná premenná musí byť rovná $p$, čo je spor.

\textit{Poznámka.} Existuje veľmi veľa rôznych dôkazov tejto známej nerovnosti s rôznou úrovňou technickosti. Veríme však, že tento je najintuitívnejší z~hľadiska, že najlepšie vysvetľuje, čo sa to vlastne deje.
\Remark Existuje veľmi veľa rôznych dôkazov tejto známej nerovnosti s rôznou úrovňou technickosti. Veríme však, že tento je najintuitívnejší z~hľadiska, že najlepšie vysvetľuje, čo sa to vlastne deje.
}

Dobré pohľady, ako nazerať na AG nerovnosť:
Expand Down Expand Up @@ -430,7 +430,7 @@
$$
Rovnosť nastáva práve keď všetky odhadované členy sú rovnaké, teda keď $12-2x=12-2x=4x$, čo dáva $x=2$. Potrebujeme teda vystrihnúť štvorec so stranou $x=2$ a vo výsledku dostaneme krabicu s~rozmermi $8 \times 8 \times 2$.

\textit{Poznámka.} Všeobecne pre štvorec so stranou $a$ máme $\displaystyle x=\frac a6$.
\Remark Všeobecne pre štvorec so stranou $a$ máme $\displaystyle x=\frac a6$.
}

Niekoľko úloh na precvičenie:
Expand Down Expand Up @@ -541,7 +541,7 @@
}{
Podmienku zo zadania vynásobme kladným $x$, máme $x^3 > x^2 + xy$. Teraz stačí dokázať, že $x^2 + xy > x^2 + y$, teda $xy > y$. K~tomu by nám stačilo dokázať, že $x>1$. To ale rýchlo nahliadneme z~podmienky: $x^2>x+y$ nám z~kladnosti $y$ dáva $x^2>x$, čo po vydelení kladným $x$ dáva $x>1$, čo sme chceli dokázať.

\textit{Poznámka.} Takto zapísané riešenie ukazuje myšlienkový postup vedúci k~riešeniu. Na súťaži by sme riešenie mohli zapísať takto:
\Remark Takto zapísané riešenie ukazuje myšlienkový postup vedúci k~riešeniu. Na súťaži by sme riešenie mohli zapísať takto:

Keďže $y>0$, tak $x^2>x+y>x$, čo vďaka $x>0$ dáva $x>1$. Potom $x^2>x+y$ po vynásobení kladným $x$ dáva $x^3>x^2+xy$, čo vďaka $x>1$ dáva $xy>y$, takže dokopy $x^3>x^2+xy>x^2+y$, takže sme hotoví.
}
Expand Down Expand Up @@ -687,7 +687,7 @@
$$
Posledná nerovnosť je zjavne pravdivá. Keďže úpravy boli ekvivalentné, pôvodná nerovnosť je dokázaná.

\textit{Poznámka.} Substitúcia $x=a^2$, $y=b^2$ nebola potrebná, robí však riešenie \uv{objaviteľnejšie}, keďže mocniny sú krajšie ako odmocniny.
\Remark Substitúcia $x=a^2$, $y=b^2$ nebola potrebná, robí však riešenie \uv{objaviteľnejšie}, keďže mocniny sú krajšie ako odmocniny.
}

\Problem{0}{66-CPSJ-I-3}{
Expand Down Expand Up @@ -735,7 +735,7 @@
\i $x-1 = -2$ a $y-1 = -1$, čo dáva $(x,y)=(-1,0)$.
\enditems

\textit{Poznámka.} Trik na ľavej strane je vlastne špeciálny prípad identity
\Remark Trik na ľavej strane je vlastne špeciálny prípad identity
$$
(a^2+b^2)(c^2+d^2) = (ac+bd)^2 - (ac-bd)^2,
$$
Expand Down
8 changes: 4 additions & 4 deletions data/handouts/proofs-basics.cs.tex
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -89,7 +89,7 @@

Kdy se ale stane, že toto párování páruje dělitele se sebou samým? Právě když $d=n/d$, tedy když $d^2=n$. A to je přesně náš předpoklad! Tím pádem se všichni dělitelé až na dělitele $\sqrt{n}$ s~nějakým spárují, dohromady tedy budeme mít lichý počet dělitelů, což bylo třeba dokázat.

\textit{Poznámka.} Tento příklad ve skutečnosti platí jako ekvivalence. Ve skutečnosti by byl lehčí, pokud by byla zadaná obrácená implikace, neboť fakt, že je čtverec, se v~úvahovém řetězci používá až na konci. V~soutěžních úlohách je ale běžné, že autoři se snaží tyto klíčové kroky zamaskovat.
\Remark Tento příklad ve skutečnosti platí jako ekvivalence. Ve skutečnosti by byl lehčí, pokud by byla zadaná obrácená implikace, neboť fakt, že je čtverec, se v~úvahovém řetězci používá až na konci. V~soutěžních úlohách je ale běžné, že autoři se snaží tyto klíčové kroky zamaskovat.
}

Předešlý příklad se dá vyřešit i~pomocí obecně užitečného vzorce pro počet dělitelů:
Expand Down Expand Up @@ -210,7 +210,7 @@
Jelikož $r$ je racionální, je racionální i pravá strana.
To by znamenalo, že $\sqrt{6}$ je racionální číslo, což je spor (důkaz je analogický jako pro $\sqrt{2}$).

\textit{Poznámka.} Typicky chybný důkaz může spočívat v~argumentu, že součet dvou iracionálních čísel je vždy iracionální. Přesvědčte se ale, že to není pravda.
\Remark Typicky chybný důkaz může spočívat v~argumentu, že součet dvou iracionálních čísel je vždy iracionální. Přesvědčte se ale, že to není pravda.
}

Následující příklady ukazují, že důkaz sporem je \uv{technicky} i tehdy, pokud dokazujeme, že něco \textit{neplatí}.
Expand Down Expand Up @@ -241,9 +241,9 @@
Tvrzení úlohy dokážeme sporem. Připusťme tedy, že čísla $a$, $b$ nejsou rozmístěna střídavě. To zřejmě znamená, že se v kruhu vedle sebe nacházejí někde dvě $a$ a současně někde dvě $b$\fnote{V kruhu se stejným počtem prvků $a$ a $b$ se tvoří střídavé skupiny, takže počet skupin složených z $a$ se vždy musí rovnat počtu skupin z $b$. Pokud umístíme dvě $a$ vedle sebe, snížíme celkový počet skupin s $a$, čímž se nutně sníží i počet dostupných skupin s $b$. Aby se všechna existující $b$ rozdělila do tohoto menšího počtu skupin, matematicky to vynucuje, že alespoň dvě $b$ musí být umístěna vedle sebe.}. Vyberme dvě sousední $a$. Pokud začneme od této dvojice $aa$ putovat po kruhu jedním směrem, narazíme na číslo $b$ (jinak by v kruhu byla samá $a$). Jakmile se to stane, budeme
mít sousední trojici $aab$. Podle zadání potom platí $a \mid a+b$, odkud $a \mid b$. Analogickou úvahou najdeme trojici $bba$, ze které dostaneme $b \mid a$. Pro přirozená čísla $a$, $b$ tak platí $a \mid b$ i $b \mid a$, a tedy $a = b$, což je ve sporu s tím, že čísla $a$, $b$ jsou různá. Tím je celé řešení úlohy hotové.

\textit{Poznámka 1.} Bez újmy na obecnosti jsme od začátku důkazu sporem mohli předpokládat, že platí například $a < b$. Potom bychom vystačili jen s úvahou o trojici $bba$ vedoucí ke spornému závěru $b \mid a$.
\Remark{1} Bez újmy na obecnosti jsme od začátku důkazu sporem mohli předpokládat, že platí například $a < b$. Potom bychom vystačili jen s úvahou o trojici $bba$ vedoucí ke spornému závěru $b \mid a$.

\textit{Poznámka 2.} Ukažme navíc, že pro čísla $a$, $b$ splňující zadání úlohy musí platit buď $b = 2a$, nebo
\Remark{2} Ukažme navíc, že pro čísla $a$, $b$ splňující zadání úlohy musí platit buď $b = 2a$, nebo
$a = 2b$. S ohledem na symetrii stačí v případě $a < b$ dokázat rovnost $b = 2a$. Při střídavém rozmístění čísel z trojice $aba$ máme $b \mid 2a$, takže $2a = kb$ pro vhodné přirozené číslo $k$. Z předpokladu $a < b$ však vyplývá $kb = 2a < 2b$, odkud $k < 2$ čili $k = 1$, a proto $2a = kb = b$, jak jsme chtěli dokázat.
}

Expand Down
Loading
Loading