Math Labs

Bài 3

Với mỗi số nguyên k≥2k\ge2, hãy xác định tất cả các dãy số nguyên dương vô hạn a1,a2,…a_1,a_2,\ldots sao cho tồn tại một đa thức PP có dạng P(x)=xk+ck−1xk−1+⋯+c1x+c0P(x)=x^k+c_{k-1}x^{k-1}+\cdots+c_1x+c_0, trong đó c0,c1,…,ck−1c_0,c_1,\ldots,c_{k-1} là các số nguyên không âm, thỏa mãn P(an)=an+1an+2⋯an+kP(a_n)=a_{n+1}a_{n+2}\cdots a_{n+k} với mọi số nguyên n≥1n\ge1.
Bước 1 trên 6: Cấp số cộng thỏa mãn
Hiểu nôm na

Nếu các số hạng tăng theo một bước cố định d, thì k số hạng ngay sau a_n chỉ đơn giản là a_n cộng với k bội số đầu tiên của d, nên tích của chúng là một đa thức cố định tính tại a_n.

an=a1+(n−1)d  ⟹  P(x)=∏j=1k(x+jd)a_n=a_1+(n-1)d\implies P(x)=\prod_{j=1}^k(x+jd)
Phân tích chi tiết

Nếu an=a1+(n−1)da_n=a_1+(n-1)d với số nguyên d≥0d\ge0, thì an+1an+2⋯an+k=(an+d)(an+2d)⋯(an+kd)a_{n+1}a_{n+2}\cdots a_{n+k}=(a_n+d)(a_n+2d)\cdots(a_n+kd), nên P(x)=(x+d)(x+2d)⋯(x+kd)P(x)=(x+d)(x+2d)\cdots(x+kd) thỏa mãn, và các hệ số của nó ngoài hệ số dẫn đầu đều không âm vì d≥0d\ge0.