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[数列] 来自讨论组群:二阶线性递推数列,问 `a_{2022}` 的一个因子

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kuing 发表于 2023-3-23 17:21 |阅读模式
v6(2646*****) 2023/3/23 15:36:16
QQ图片20230323171331.jpg
我也问个题啊
kuing(249533164) 16:05:00
只会求通项,但没用
...

求通项就是特殊方程那套,就不写了,没用。

幸好我后来想起了《撸题集》P.219 题目 2.5.1,在书上那坑爹过程的启发下,搞出了下面的解法。

解:递推式即
\[4a_{n+1}=a_{n+2}+a_n,\]
于是
\begin{align*}
a_{n+2}&=\frac14(a_{n+3}+a_{n+1})\\
&=\frac14\left(\frac14(a_{n+4}+a_{n+2})+\frac14(a_{n+2}+a_n)\right),
\end{align*}得到
\[14a_{n+2}=a_{n+4}+a_n,\]
于是
\begin{align*}
a_{n+3}&=\frac14(a_{n+4}+a_{n+2})\\
&=\frac14\left(\frac1{14}(a_{n+6}+a_{n+2})+\frac1{14}(a_{n+4}+a_n)\right)\\
&=\frac1{56}(a_{n+6}+4a_{n+3}+a_n),
\end{align*}
得到
\[52a_{n+3}=a_{n+6}+a_n,\]
于是
\begin{align*}
a_{n+6}&=\frac1{52}(a_{n+9}+a_{n+3})\\
&=\frac1{52}\left(\frac1{52}(a_{n+12}+a_{n+6})+\frac1{52}(a_{n+6}+a_n)\right),
\end{align*}
得到
\[(52^2-2)a_{n+6}=a_{n+12}+a_n,\]
由于 `52^2-2=2702=1351\times2` 且 `a_n` 显然恒为整数,所以
\[a_{n+12}\equiv-a_n\pmod{1351},\]
不难计算出 `a_6=1351`,即 `a_6\equiv0\pmod{1351}`,所以对任意自然数 `k` 都有 `a_{6+12k}\equiv0\pmod{1351}`,而 `2022=168\times12+6`,所以 `a_{2022}\equiv0\pmod{1351}`,所以它有因子 `1351`。

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 楼主| kuing 发表于 2023-3-25 03:36
讨论组群网友“生如夏花”(也就是论坛上 wwd)给出如下基于通项 `a_n=\frac 12[(2+\sqrt 3)^n+(2-\sqrt 3)^n]` 的更漂亮的解法:
(注:他写的 chnθ 是 `\cosh(n\theta)` 的意思)
  生如夏花(2365*****) 2023/3/24 10:15:12
QQ图片20230325032952..jpg

主要利用了双曲函数的变换公式(类似于三角函数),很精彩。

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 楼主| kuing 发表于 2023-3-25 14:59
三更半夜,讨论组群网友“生如夏花”再发出新的证法!:
  生如夏花(2365*****) 2023/3/25 3:42:37
卧槽!卧槽!卧槽!我都干了个啥!因为n为奇数时,(a+b)整除(a^n+b^n),所以an整除a(奇数倍个n),证毕!

kuing(249533164) 2023/3/25 3:47:15
咦?好像有道理!
(a+b)|(a^n+b^n)那里是不是还需要论证一下

kuing(249533164) 2023/3/25 3:53:14
哦这也很容易
唉,我从开头就说求通项没用,原来最好用还是它

kuing(249533164) 2023/3/25 4:17:10
[图片](整理为代码如下:)
`a_n\inN^+`,通项 `a_n=\frac12[(2+\sqrt3)^n+(2-\sqrt3)^n]`。记 `x=(2+\sqrt3)^n`,则
\begin{align*}
a_n&=\frac{x+x^{-1}}2,\\
a_{kn}&=\frac{x^k+x^{-k}}2,
\end{align*}
当 `k` 为奇数时,记 `k=2p+1`,则
\begin{align*}
\frac{a_{kn}}{a_n}&=\frac{x^k+x^{-k}}{x+x^{-1}}\\
&=x^{k-1}-x^{k-3}+x^{k-5}-\cdots+x^{5-k}-x^{3-k}+x^{1-k}\\
&=2a_{(k-1)n}-2a_{(k-3)n}+2a_{(k-5)n}-\cdots+2(-1)^{p-1}a_{2n}+(-1)^p,
\end{align*}
所以 `a_n\mid a_{(2p+1)n}`,回原题 `2022=337\times6` 所以 `a_6\mid a_{2022}`。
@生如夏花 完整过程这样写怎么样?

v6(2646*****) 2023/3/25 4:49:49
这个题目😊看来是考通项?

  生如夏花(2365*****) 2023/3/25 4:50:16
@kuing 对
竟然都醒了

kuing(249533164) 2023/3/25 4:52:00
我已经躺下快睡着了,明天起床再贴上论坛😊😪

  生如夏花(2365*****) 2023/3/25 4:52:55
你竟然是还没睡

kuing(249533164) 2023/3/25 4:53:40
我平常至少都三点才有睡意
今天确实也是晚了点儿,剪片剪晚了

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yuzi 发表于 2023-3-23 17:40 来自手机
牛逼

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abababa 发表于 2023-3-23 21:24
其实只要模7就够了,所以算到$14a_{n+2}=a_{n+4}+a_n$,两边模7就有$a_{n+4}\equiv-a_n\pmod{7}$,然后$a_2=7$,得到$a_{2022}$必有因子7,选项里只有1351才有因子7。

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😅  发表于 2023-3-23 22:07
这个接力棒  发表于 2023-3-24 22:54

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O-17 发表于 2023-3-24 21:53
请问如何能加这个讨论组群?

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 楼主| kuing 发表于 2023-3-24 22:01
O-17 发表于 2023-3-24 21:53
请问如何能加这个讨论组群?

那群并不是数学群,主要是聊聊天发发图😁

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O-17 发表于 2023-3-24 22:34
kuing 发表于 2023-3-24 22:01
那群并不是数学群,主要是聊聊天发发图😁

主要是希望和佬们交交朋友(^・ω・^)

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hbghlyj 发表于 2023-3-24 22:35
本帖最后由 hbghlyj 于 2023-4-3 03:28 编辑
O-17 发表于 2023-3-24 14:53
请问如何能加这个讨论组群?

除了这个讨论组群, kuing他们好像在人教群讨论. 引用一个旧帖:
kuing 发表于 2013-9-26 19:10
你的问题比较适合在群里面讲
我建议你加QQ群 11071642
加的时候注明你的ID

再引用一个旧帖:
其妙 发表于 2021-3-8 15:32
对不等式喜爱的爱好者们可以加这个qq群“不等式欣赏研究群”,群号码为305078297,这是不等式爱好者们的乐园,会欣赏到不少优美不等式。


【超理群】
孙文约 1楼 2022年8月16日

新群号220665021,请各位互相转告


超理论坛讨论群 chaoli.club/index.php/7785


Mathematica-Wolfram学习营 464254638
本群创建于2016/2/17:  本群围绕在 Mathematica 下进行Wolfram语言学习交流:

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贴那么多链接干嘛  发表于 2023-3-25 00:12
已转移至13#  发表于 2023-3-25 00:26
问题是贴那些链接有啥意思嘛,还那么占地方,要么你用 details 把它折叠起来  发表于 2023-3-25 01:47

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isee 发表于 2023-3-24 22:51
O-17 发表于 2023-3-24 21:53
请问如何能加这个讨论组群?

kuing 没特别说是 人教群,那些人也在人教群,加人教群即可,同样找kuing

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加了之后到现在都还没人说过话😂  发表于 2023-3-27 15:36
isee=freeMaths@知乎

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isee 发表于 2023-3-24 22:52
这应该是竞赛题了
isee=freeMaths@知乎

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hbghlyj 发表于 2023-3-24 23:00
kuing 发表于 2023-3-24 15:01
那群并不是数学群,主要是聊聊天发发图😁


QQ 群与讨论组的区别是什么?这两个功能是不是重合了?zhihu.com/question

17 Nov 2015 — 所以,从逻辑层面来看,qq群像百度贴吧,群与群之间区隔明显。讨论组像豆瓣小组,关系很弱,但灵活性很强。 本质上的产别就是你一眼就能看出它表面上面的差别。
12 answers
  ·  Top answer: 群的核心是人,讨论组的核心是事。

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 楼主| kuing 发表于 2023-3-24 23:34
hbghlyj 发表于 2023-3-24 23:00
QQ 群与讨论组的区别是什么?这两个功能是不是重合了?zhihu.com/question

17 Nov 2015 —  ...


当年我们那伙人常聊 H 和发福利,已经被封掉两个群了😢(粉丝群 + 减压群)
于是后来决定建讨论组,看看会不会比群的监视要弱一点。
就这样用了讨论组大概两三年也没事,但也不能推定是监视弱,因为近年来随着 TX 鉴黄技术变强,群发福利越来越困难,连个涩图都经常发不出,再加上好像大家都越来越少玩 QQ,也没以前热闹了😔
然而去年中不知为什么,那讨论组也自动转成了群,因此我现在叫它“讨论组群”,表示它是从讨论组变的群,可能现在不许有讨论组了。

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hbghlyj 发表于 2023-3-25 00:03

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hbghlyj 发表于 2023-3-25 00:22

前些天减压群的一道趣题——单车轨迹

前两天减压群的空间解析几何问题——求切线面方程

来自减压研究群的一道排列计数——锯齿排列

来自减压群的泰勒漂移

来自减压群的猴子失足撞树枝

来自减压群的二重根号不等式

来自减压群的根号递推数列

来自减压群的一道椭圆 OP⊥OQ 求直线

来自减压群的一道三元轮换非齐次吓人不等式

来自减压群的一道四元不等式(号称形式简单证明难)

来自减压群的圆外一点作两垂线求四边形最大面积

来自减压群的中线三角形面积不小于垂线三角形面积

来自减压群v6的一道椭圆

来自减压群的外心向量系数最值

来自减压群的一道概率

来自减压研究群的一一对应之无理数

kuing 发表于 2019-11-20 10:49
其实我那讨论组就是原来的减压群,也就是H为主的,不过偶尔还是有人发题,然而最近我的撸题欲严重下降,基本上思考五分钟还没想法就pass了,但有的题至少表面看上去还是有点玩头,故此还是发上来这里先放着,别浪费了。

来自讨论组:|4^x-a|+2|2^x-a| 最小值 =4 求 a

昨晚讨论组的 2/a+1/b=1 求 a^2+b^2 最小值

来自讨论组——二次函数,绝对值,求参数最小值

来自讨论组:椭圆两垂直求面积比

来自讨论组——多绝对值方程有解

来自讨论组:椭圆切线被坐标轴所截,求最短截线长

来自讨论组:前三之和 ≤ 1.5×后三之和,求最大的最大

来自讨论组的小不等式禁用二次函数

来自讨论组585的求阴影面积

来自讨论组的一道裂项

来自讨论组:2020浙江——两集合互生

讨论组的 `(\cos nx-\cos ny)/(\cos x-\cos y)` 积分

今早讨论组的一道征解不等式

讨论组的直角三角形滑动问最值

来自讨论组 585 的幂上幂求和

讨论组的多线段相等证垂直题

来自讨论组的根式小不等式

讨论组的 max 的和求 min

讨论组6次多项式恒正+人教群多项式题

讨论组的一道向量小题

昨天讨论组:内含圆的切线弦求最大比

最近讨论组的几道题

来自讨论组的垂足三角形外接圆半径

来自讨论组的 `\csc(\pi/7)=\csc(2\pi/7)+\csc(3\pi/7)`

来自讨论组的过正三角中心直线交两边……

来自讨论组:两边动点直径圆与第三边相切求最小

来自讨论组的二元小不等式 `\sqrt{a^2-ab+b^2}>(a^ab^b)^{1/(a+b)}`

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 楼主| kuing 发表于 2023-3-25 03:44
14#、16# 发布了讨论组群网友的另解,但由于无关回帖太多且长,为便于阅读,使用了“回帖置顶”功能(我第一次用)将 14#、16# 顶上了 2#、3# 的位置😊

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