Math Labs

Bài 3

Tìm mọi số nguyên dương k<202k<202 sao cho tồn tại số nguyên dương nn để {n202}+{2n202}+⋯+{kn202}=k2,\left\{\frac{n}{202}\right\}+\left\{\frac{2n}{202}\right\}+\cdots+\left\{\frac{kn}{202}\right\}=\frac{k}{2}, trong đó {x}\{x\} là phần lẻ của xx. (Ở đây {x}\{x\} là số thực rr với 0≤r<10\le r<1 sao cho x−rx-r là số nguyên.)
Bước 1 trên 5: Xử lý riêng n=0 và n=101
n=0⇒sum=0≠k2;n=101⇒condition holds  ⟺  k=1n=0\Rightarrow\text{sum}=0\ne\tfrac{k}{2};\qquad n=101\Rightarrow\text{condition holds}\iff k=1
Phân tích chi tiết

Vì {in/202}\{in/202\} chỉ phụ thuộc nn theo môđun 202202, chỉ cần xét 0≤n<2020\le n<202. Nếu n=0n=0 thì mọi số hạng đều bằng 00, nên phương trình sai với mọi kk. Nếu n=101n=101, kiểm tra trực tiếp thấy phương trình đúng chính xác khi k=1k=1. Từ đây giả sử 101∤n101\nmid n.