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第2题

设 α\alpha、β\beta 为正实数。Emerald 在坐标平面中从原点 (0,0)(0,0) 出发进行一次旅行。每分钟她向上移动一个单位或向右移动一个单位,并将自己限制在坐标平面的区域 ∣x−y∣<2025|x-y|<2025 内。当她到达点 (x,y)(x,y) 时,就在该点写下整数 ⌊xα+yβ⌋\lfloor x\alpha+y\beta\rfloor。结果发现 Emerald 恰好把每个非负整数都写了一次。求所有使这样的旅行成为可能的数对 (α,β)(\alpha,\beta)。
第 3/6 步:z_n 单调不减且枚举每个整数,故 z_n=n
zn+1≥zn and {zn}=Z≥0  ⟹  zn=nz_{n+1}\ge z_n\ \text{and}\ \{z_n\}=\mathbb{Z}_{\ge0}\implies z_n=n
详细分析

由于 α,β>0\alpha,\beta>0,从 (xn,yn)(x_n,y_n) 移动到 (xn+1,yn+1)(x_{n+1},y_{n+1}) 使 xα+yβx\alpha+y\beta 增加 α\alpha 或 β\beta,二者均为正,故 zn+1≥znz_{n+1}\ge z_n。因为 z0=0z_0=0 且数列 (zn)(z_n) 在单调不减的同时恰好取遍每个非负整数一次,它必须每步恰好增加一:对每个 nn 都有 zn=nz_n=n。