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第1题

设 n≥100n \ge 100 为整数。Ivan 把数 n,n+1,…,2nn, n+1, \ldots, 2n 分别写在不同的卡片上,然后把这 n+1n+1 张卡片洗匀并分成两堆。证明其中至少有一堆包含两张卡片,其数字之和为完全平方数。
第 5/5 步:对两堆卡片运用抽屉原理
{a,b,c}⊂{n,n+1,…,2n}\{a,b,c\}\subset\{n,n+1,\ldots,2n\}
详细分析

对每个 n≥100n\ge100,都存在 a,b,c∈{n,n+1,…,2n}a,b,c\in\{n,n+1,\ldots,2n\} 使得 a+ba+b、b+cb+c、c+ac+a 均为完全平方数。将这三张卡片分入两堆时,由抽屉原理必有两张落入同一堆,而它们的和已经是 (2k−1)2,(2k)2,(2k+1)2(2k-1)^2,(2k)^2,(2k+1)^2 之一,证明完成。