MathLabs

第5题

能否选取 19831983 个互不相同的正整数,且都不超过 10510^5,使其中没有三个数是等差数列的连续三项?说明理由。
第 2/4 步:排除等差数列
2aj=ai+ak⇒ai=ak2a_j=a_i+a_k\Rightarrow a_i=a_k
详细分析

假设 i<j<ki<j<k 且 2aj=ai+ak2a_j=a_i+a_k。每个 ana_n 的三进制只含数字 0,10,1,所以 2aj2a_j 无进位且只含 0,20,2。同时 ai+aka_i+a_k 也无进位,因为每个加数的 33 进制各位只含 0,10,1。在每一位上,2aj2a_j 的 00 迫使两个加数都为 00,22 迫使两者都为 11。因此 ai=aka_i=a_k,与单射性矛盾。