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第2题

求出所有整数 n≥3n \ge 3,使得存在实数 a1,a2,…,ana_1, a_2, \ldots, a_n 满足 an+1=a1a_{n+1}=a_1,an+2=a2a_{n+2}=a_2,且对 i=1,2,…,ni=1,2,\ldots,n 有 aiai+1+1=ai+2a_ia_{i+1}+1=a_{i+2}。
第 2/7 步:指标的延拓与一个乘积恒等式
ai+22−ai+2=aiai+3−aia_{i+2}^2-a_{i+2}=a_ia_{i+3}-a_i
详细分析

用 ai+n=aia_{i+n}=a_i 把 (ai)(a_i) 延拓到一切整数 ii,这与 an+1=a1a_{n+1}=a_1、an+2=a2a_{n+2}=a_2 相容;此时对一切整数 ii 都有 aiai+1+1=ai+2a_ia_{i+1}+1=a_{i+2}。将此关系式乘以 ai+2a_{i+2} 得 aiai+1ai+2=ai+22−ai+2a_ia_{i+1}a_{i+2}=a_{i+2}^2-a_{i+2};将移位后的关系式 ai+1ai+2+1=ai+3a_{i+1}a_{i+2}+1=a_{i+3} 乘以 aia_i 也得到同一乘积 aiai+1ai+2=aiai+3−aia_ia_{i+1}a_{i+2}=a_ia_{i+3}-a_i。令两式相等,即对一切整数 ii 有 ai+22−ai+2=aiai+3−aia_{i+2}^2-a_{i+2}=a_ia_{i+3}-a_i。