Math Labs

Bài 1

Cho n≥100n \ge 100 là một số nguyên. Ivan viết các số n,n+1,…,2nn, n+1, \ldots, 2n, mỗi số trên một tấm thẻ khác nhau. Sau đó, cậu xáo trộn n+1n+1 tấm thẻ này rồi chia chúng thành hai chồng. Chứng minh rằng ít nhất một chồng chứa hai tấm thẻ có tổng bằng một số chính phương.
Bước 1 trên 5: Dựng một bộ ba có tổng đôi một là số chính phương
Hiểu nôm na

Ba số chính phương liên tiếp (2k−1)2,(2k)2,(2k+1)2(2k-1)^2,(2k)^2,(2k+1)^2 có thể đồng thời là ba tổng đôi một của một bộ ba số nguyên.

a=2k2−4k,b=2k2+1,c=2k2+4ka=2k^2-4k,\quad b=2k^2+1,\quad c=2k^2+4k
Phân tích chi tiết

Đặt a+b=(2k−1)2a+b=(2k-1)^2, b+c=(2k+1)2b+c=(2k+1)^2, c+a=(2k)2c+a=(2k)^2. Giải hệ tuyến tính này cho a=2k2−4ka=2k^2-4k, b=2k2+1b=2k^2+1, c=2k2+4kc=2k^2+4k. Trong miền được dùng dưới đây, k≥9k\ge9, ta có a<b<ca<b<c.