Exercițiul 134

E.134. Fie mulțimea A={3, 7, 11, 15, }A=\{3,~ 7,~ 11,~ 15,~ \cdots \} și card A=100card~A=100.
a) Sunt numerele 123123, 321321, 399399 și 435435 elemente ale mulțimii AA?
b) Aflați cel mai mare element al mulțimii și suma elementelor lui AA.

Olimpiadă, etapa locală, Buzău, 2013

Indicații: Elementele mulțimii sunte de forma 4k+34k+3, cu kNk \in \N.

Răspuns: Doar 123123 și 399399 aparțin mulțimii AA. Cel mai mare element este 399399, iar suma 2010020100.

Soluție:

a) Observăm că elementele mulțimii sunt de forma 4k+34k+3, cu kNk \in \N, deci:
A={40+3, 41+3, , 499+3}A=\{4 \cdot 0 + 3,~ 4 \cdot 1 +3,~ \cdots, ~4 \cdot 99 + 3 \}.

Împărțind cele 4 numere la 4, obținem:
123=430+3123A123=4 \cdot 30 + 3 \Rightarrow 123 \in A;
321=480+1321∉A321=4 \cdot 80 + 1 \Rightarrow 321 \not\in A;
399=499+3399A399=4 \cdot 99 + 3 \Rightarrow 399 \in A
435=4108+3435∉A435=4 \cdot 108 +3 \Rightarrow 435 \not \in A (prea mare).

b) Cel mai mare element al mulțimii este 499+34 \cdot 99 + 3, adică 399399.
S=4(0+1+2++99)+3100=20100S= 4(0+1+2+ \cdots + 99) + 3 \cdot 100 = 20100.