Text
                    САМАРСКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС
НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Университет Наяновой»
САМАРА
1997

САМАРСКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Университет Наяновой» ЛА. Андреев, А.И. Люлев, А.Н. Савин Антье Серия А: Математика Выпуск 2 Издательство «Пифагор» Самара 1997
Серия А: Математика Андреев А. А., Люлев А. И., Савин А. Н. Антье. Учебное издание. Серия А: Математика. Вып. 2. — Самара: Пифагор, 1997. — 23 с. Цель этой брошюры — познакомить читателя с некоторыми свойствами функ- ции целой и дробной части действительного числа. Книга снабжена многочисленными примерами и задачами и предназначена для учащихся старших классов, но может также быть использована в работе школьно- го математического кружка. Учебное издание Редактор серии канд. физ.-мат. наук, доцент Андреев А, А. Рецензент докт. физ.-мат. наук., профессор Кислов Н. В., кафедра математического моделирования, Московский Государ- ственный Технический Университет (МЭИ) © Андреев А. А., Люлев А. И., Савин А. Н., 1997
Введение Антье — это известный французский математик 18 века. (Из студенческого фольклора) В различных математических олимпиадах последних лет (Соросовская олимпиада, олимпиады Физико-Технического Ин- ститута, Всероссийская олимпиада) присутствуют задачи, осно- ванные на применении целой и дробной части действительного числа. В курсе математики средней школы эти понятия, как пра- вило, не изучаются, и, поэтому, многие школьники вообще не при- ступают к решению подобных задач. Настоящая брошюра преследует цель ознакомить читателя с понятиями антье и дробной части. В ней подробно рассмотрены приемы решения различных уравнений, содержащих выражения под знаком антье, а также примеры построения графиков функ- ций. Особое внимание уделено задачам на делимость натуральных чисел и популярному разделу «антье в геометрии». В конце сборника приведены задачи для самостоятельного ре- шения. з
1. Антье и её свойства. Целой частью действительного числа х называется наибольшее целое число, не превосходящее х. Обозначается целая часть х сим- волом “[х]”. Ясно, что [х] - такое целое число, что [х]<х<[х]+1. Далее целую часть х будем также называть “антье” (от франц. Entier - целый). Например: [3,5]=3, [“3,5]=~4,[3]=3,[-5]=-5. Наряду с целой частью числа существует понятие дробной час- ти числа, которая обозначается {х} и определяется следующим образом: {х}=х-[х]. Очевидно, что для любого действительного числа х выполняется двойное неравенство: 0<{х}<1. В самом деле, 0<{х}=х~[х]<1. Так {3,5}=0,5, {-3,2}=0,8, {5}=0, {-5}=0. Антье обладает различными свойствами. Перечислим некото- рые из них. 1°. Если х>0, то [х]>0. Если х<0 , то [х]<0. 2°. Если р - целое число, то [х+р]=[х]+р. Так как дробная часть числа х равна дробной части числа х+р, то из равенства {х+р}={х} следует х+р~[х+р]=х~[х], откуда получаем [х+р]=[х]+р. 3°. Для любых двух действительных чисел х и у справедливо [x+y]S:[x]+|>]- Действительно, а=[а]+{а}, Р=[Р]+{Р}. Следовательно, а+р=[а]+ +[р]+{а}+{Р}. Так как [а] и [р]-целые числа, то по свой- ству 2° [а+р]=[[а]+[Р]+{а}+{Р}>[а]+[Р]+[{а}+{Р}]5:[а]+[р], потому что {а},{Р}>0 и по свойству 1° [{а}+{Р}]>0. Свойство 3° распространяется также на любое конечное число действительных чисел: [а+р+...+ш]>[а]+[Р]+...+[ш]. 4°. Если [х]=[у], то I х-у | <1. Так как х=[х]+{х}, у=[у]+{Я. то |х-у| = |[х]+{х}-|>]-{у} | = = I {х}_{.У} I <1- Последнее неравенство следует из того, что дробная часть числа больше или равна нулю и меньше единицы. Следова- тельно, разность дробных частей двух чисел больше -1 и меньше 1, а модуль этой разности меньше 1. Отсюда | х-у | <1. 5°. Если п - натуральное число, то для любого действительного х выполняется
Так как x=[x]+a=n^+r+a, 0<r<n, a={x}, то nq + г + a Пример 1. Доказать, что для всех, вещественных аир вы- полняется неравенство [a]+[a+P]+[P]^[2a]+[2p]; Пусть [а+р]=[а]+[Р]+Ез; [2a]=2[a]+sj; [2Р]=2[Р]+е2; где число Si- целое. Покажем, что ез равно 0 или 1;. Имеет место неравенство -Ha+p-l-a-p<[a+p]-[a]-[p]<a+p-a+l-p+l=2. Отсюда получаем, что -1<ез<2, откуда Ез=0 или ез=1, то же верно для Si, е2. Рассмотрим разность .< [2a]+[2p]-[a]-[p]-[a+p]=[a+a]+[p+p]-[a]-[a+p]-[p]=[a]+ +[а]+Е1+[р]+[р]+Е2-[а]-[а]-[Р]-Ез^[р]=^Е1,+Е2-бз: Осталось показать, что Е1+е2-ез>0, Si=0 или 1. Это неравенство может быть нарушено только при Ei=e2=0 и Ез=1. Покажем, что это невозможно. Если £1.2=0, то [2a]=2[a], т.е. a=N+8, где N - целое, а 6<8<0,5, аналогично, р=К+1, где К - целое, а 0<1<0,5, но тогда [a+P]=N+K=[a]+[P], т.е. Ез=0. Мы пришли к противоречию, следовательно, [a]+[a+P]+ +[p]^[2a]+[2p], что и требовалось доказать. 2. Графики антье Наверно вы уже где-нибудь встречали графики функции р=[х], так называемые “ступени”, и ,у={х} - “забор”; оба графика приве- дены на рисунках 1 и 2 соответственно. 5
Рассмотрим общий метод построения графиков функций у=ш\, ^=ЛИ), У=Ш}, Итак, пусть график функции y=flx) задан (рис.З). Построение графика функции у=[/(х)] выполняют в следующем порядке: 1) проводят прямые у=п (neZ) и рассматривают одну из полос, образованных прямыми у=п и у=и+1; 2) точки пересечения прямых у=л, у=л+1 с графиком функции y=f(x) будут принадлежать графику функции у=[Дх)], поскольку их ординаты - целые числа; другие точки графика у=[/(х)] в рассмат- риваемой полосе получим как проекцию части графика у=/(х) на прямую у=п, поскольку любая точка этой части графика функции y=ftx) имеет такую ординатур, что п<у\<п+\, т.е. [yi]=n; 3) в каждой другой полосе, где есть точки графика функции y=f(x), построение проводится аналогично (рис. 3). Пусть график функции y=f(x) задан (рис. 5). Построение графи- ка функции _у=/([х]) выполняют в следующем порядке: 1) проводят прямые х-п (neZ) и рассматривают одну из полос, образованную линиями х=и, х=п+\; 2) точки пересечения графика функции y=f(x) с прямыми у=п принадлежат графику функции р=з/([х]), поскольку их абсциссы - целые числа; другие точки графика функции _у=ЛМ) в рассматри- ваемой полосе получим как проекцию части графика функции у=/(х), которая находится в этой полосе, на прямую у=/(п), посколь- 6
ку любая точка этой части графика имеет такую абсциссу xi, что Теперь рассмотрим метод построения графика функции 3^={Дх)}. Так как {Дх)}=Лх)-[Дх)], то вместо графика функции {/(х)} строят разность графиков функций у=/(х) и j/=[/(x)]. Практически это построение выполняют так: 1) строят график функции у=Дх) и проводят прямые у-п (neZ); 2) в точках пересечения этих прямых с графиком функции y=f(x) проводят прямые, параллельные оси ординат. Значения функции р={Дх)} попадают в образованные прямоугольники. Час- ти графика функции y=flx), которые попали в эти прямоугольники и располагаются в верхней полуплоскости, опускают вниз на рас- стояние п. Части графика функции, попавшие в нижнюю полуплос- кость переносят вверх на расстояние |л|+1. Проще всего строятся графики функции у=Д{х}). Легко заме- тить, что такие функции периодичны с периодом Т=1, и на отрезке [0;1] Л{х}>/(х). Отсюда следует способ построения графика функ- ции у=Д{х}): 1) строят график функции у=/(х) на [0; 1); . 2) продолжают этот график, учитывая свойство периодичности функции у=Л{х}) (рис. 9, 10). 7
С х рис. ю y=i#f 3. Антье в уравнениях 3.1. Аналитический метод решения уравнений Часто приходится решать задачи в которых параметры в раз- личных областях изменяются по различным законам, при этом необходимо рассматривать уравнения с антье. Существует несколь- ко способов решения таких уравнений, но самыми известными и простыми являются аналитический и графический. В основе аналитического способа лежит использование свойств антье и дробной части. Обычно, применяя различные подстановки, 8
уравнения с антье сводят к двойному неравенству, которое уже не содержит антье, таким образом получают диапазон изменения переменной и, производя обратную подстановку, получают ответ. Вот несколько примеров. _ _ Г7 + 8х1 10х-1. Пример 2. Решить уравнение —-— =—-—. „ 10х-1 Зу + 1 Обозначим —-— = у. Тогда х= —• Подставим х в урав- нение, получим (1) L 25 J или 39 + 12,. [39 +12у| 25 1 25 ) Правая часть уравнения (2) больше или равна нулю и меньше еди- ницы, тогда Л 39 + 12у 0<---------у<1, 25 25 0<39ИЗу<25, 14 13 как <14 Таким образом у содержится в интервале , но из уравнения (1) видно, что у - целое число, следовательно, либо у = 2, либо о l-т г 3 у +1 у = 3. Производя обратную замену х = и подставляя значе- ние у для каждого случая, получим х^= ;и х = 1, которые, убеждаемся проверкой, являются единственными решениями ходного уравнения. {15х — 41 5х — 3 -------1 =-----. 6 J 5 Преобразуем уравнение так, чтобы оно содержало антье: ис- 9
15х-4 15х-4 '15х-4~| 45х-2 6 J 30 „ „ 45х-2 Теперь произведем замену у =-------и выразим х через у: х = ^, 45 подставим х в последнее уравнение: = Ь У- Проведя рассуждения, аналогичные тем, которые были в предыду- щем примере, получим: ЗОу-Ю 9 0 < бу - 5 < 9, 0< %££y<ty£<3. /и ' /о Так как у - целое число, то у может быть равно только 1 или 2. Следовательно, х будет равно или соответственно. Рассмотрим более сложный пример. Пример 4. Доказать тождество: + 4п + 1] = p477 + 2j5fl eN. Так как 4и2 + 4п < 4л2 + 4п +1, 4и(л + 1) <(2и + 1)2, то, извлекая корень из обеих частей неравенства, получим 2л/лл/л+1 < 2п +1 или 2п +1 + 24п4п +1 < 2(2и +1), значит, {4п + Vw + l)2 <4п + 2. Тогда ю
4п + л/л+ 1 < л/4л+ 2 и, следовательно, [4п + л/л + lj < р4и + 2 . Предположим, что + л/л + 1J < |л/4л + 2J. Тогда существует такое натуральное число т, что л/л + л/л ч-1 <т< л14п + 2. или 2у1п(п..+ 1) <т2- (2л +1) < 2л +1, 4л(л +1) < (т2 - (2л +1))2 < (2л +1)2, (2л +1)2 -1 < (т2 - (2л +1))2 < (2л +1)2. Так как (т2 -(2л+1))2 - целое число, содержащееся между двумя последовательными числами (2л +1)2 -1 и (2л +1)2, то из последне- го неравенства следует (т2 - (2п +1))2 = (2л +1)2, то есть т2 = 2(2л +1). Получилось, что т2 делится на 2, но не делится на 4, что невозможно, следовательно, мы пришли к противоречию, и, значит, [д/л + л/л+ 1| = |л/4л + 2 что и требовалось доказать. Пример 5. Найти все числа х на отрезке [-10;2], которые удовлетворяют уравнению [х2]=[х]2. Если х - целое число, то [х]=х и [х2]=х=[х]2, т.е. всякое целое число из отрезка [-10; 2] будет решением уравнения. Пусть х - нецелое число. Если [х]<х<0, то 0<[х2]<х2<[х]2=[х2]; следовательно, [х2]<х2<[х]2, т.е. уравнение не имеет нецелых решений в этом случае. Осталось проверить два случая: [х]=0 и [х]=1. Если [х]=0, то х={х} и [х2]=[<{х}2]=0, т.е. любое число из интервала (0;1) удовлетво- ряет уравнению. Если [х]=1, то х=1+{х} и х2=1+2{х}+{х}2. По условию [х^ЭДМ, а это возможно только при 2{х}+{х}2<1, т.е.;0<{х}< <л/2-1, следовательно, уравнению удовлетворяют все числа из промежутка [1; л/2). Ответ: все целые числа из отрезка [-10;2] и интервал (0; л/2). п
чётно? Пример 6. При каких п число Положим а = (з + ->/17^2, b = (з-л/17)/2, хп=ап+Ьп. Тогда а и b - корни уравнения х^Зх-Т^О и х^^^^сГЧЬ^а+Ьу-аЬ^+^Зх^+гх,. Так как xi=3 и Х2=13- нечетны, то все числа хп- нечётны, и по- скольку -1 <Ь<0, то при чётном п и поэтому т.е. [а”]- чётное число, а при нечётном п 0<№<1, и т.е. [а"] -нечётноечисло. Таким образом, заданное число чётно при чётных п. Пример 7. Решить уравнение [х]+[х2]=[х3]. Если -1<х<0, то -1<х3<0, 0<х2<1 и, следовательно, [х]=[х3]=-1, [х2]=0. Если 0<х<1, то [х]=[х2]=[х3]=0. Если |х|>1, то [х2]>1, тогда х<1+[х]<[х3]<х2 и, значит, х3>х. Отсюда х>1, но тогда [х3]=[х-х2]> S[[x] [x2]]=[x]-[x2]. Теперь из уравнения следует, что W+fx^^xJ-fx2], или ([x^J-lXM-l)^!. Таким образом, [х2]<2, т.е. [х2]=1 или [х2]=2. Если [х2]=1, то l<x<V2. Тогда [х]=1, [х3]=2, 2|/,3<х<31/3, т.е. 21/3<x<V2. Если [х2]=2, то 72<х<Л. Тогда [х]=1, [х3]=3, 31/3 <,х< 41/3, т.е. 31/3 х < 41/3. Таким образом, мы получили ответ: -1<х<1, 2l,Z3<x<V2, З1/3 < х < 4^3 Пример 8. Решить уравнение Очевидно, что уравнению не могут удовлетворять как те зна- х3 -2 чения х, при которых —-— > х +1, так и те значения х, при кото- х3 -2 рых —-— < х -1. Среди решений первого из этих неравенств будут х3 — 2 значения х>3. Действительно, если —-— > х +1, то х3 > Зх + 5, или х2(х-3)>-3х2 +Зх + 5. При х>3 левая часть последнего неравен- ства будет неотрицательной, тогда как трёхчлен, стоящий в правой 12
части, будет отрицателен, т.е. все х>3 входят в число решений рассматриваемого неравенства, х3 -2 Покажем теперь, что среди решений неравенства------<х-1 будут значения х < -2. В самом деле, в этом случае х3 < Зх -1 или х2(х + 2)<2х2 + Зх-1. При х<-2 левая часть последнего неравен- ства будет не больше нуля, тогда как трёхчлен, стоящий в правой части, будет положителен. Таким образом, решения данного уравнения следует искать лишь на промежутке -2 < х < 3. Для этого достаточно решить сле- дующие системы неравенств: -2<х<-1; 2<х<3. Система 3) не имеет решений. Остальные системы соответственно дадут: -V4 <х <-1, -1<х<0, V5<x<2, 2^x<Vll и окончательно -у/4 <х<0 и у[5<х< V1T. Пример 9. Решить уравнение х = [х / 2] + [х / 3] + [х / 4]+.. .+[х /1993]. Так как [х]^х<[х] + 1 и х = х/2 + х/3 + х/6, то [х/2] + [х/3] + [х/6]<х<[х/2] + [х/3] + [х/6] + 3. Отсюда следует, что 0<[х/4] + [х/5] + [х/7]+...+[х/1993]<3, и поэтому, во-первых, х>0, а во-вторых, в сумме, стоящей в середи- не полученного двойного неравенства, все слагаемые, начиная с третьего, равны нулю, так что х<7. Поскольку х - целое число, то остаётся проверить значения от О до 6. Решениями уравнения оказываются числа 0,4 и 5. 13
3.2. Графический метод решения уравнений В основе графического метода лежит нахождение точек пересе- чения графиков функций левой и правой частей уравнения. Обычно данный метод применяется, когда графики обеих частей уравнения достаточно просто строятся и легко находятся точки пересечения этих графиков. Пример 10. Решить уравнение х5 - х + 2 3 = 2. Преобразуем уравнение: 5 _ Гх + 2 х - 2 = ----. 3 Решением данного уравнения будут точки пересечения графиков функций у = х5-2иу = Х + . Как видно из рис. 11 это единст- 3 венная точка, которая находится из уравнения х5 - 2 = 1, таким образом х = V3 . рис. 12 Пример 11. Решить уравнение х2 + {х}= -х. . Так как {х} = х-[х], то уравнение можно переписать в виде х2 + х - [х] = -х или х2 + 2х = [х], значит, (х +1)2 -1 = [х]. Решением этого уравнения являются точки пересечения графиков функции 14
у - (х +1)2 -1 и у = [х]. Как видно (рис. 12), это две точки х = 0 и X = -1. Итак, мы убедились на примерах 10 и 11 , графический способ намного легче и эффективнее аналитического, однако,, в более сложных примерах, линейных и нелинейных системах уравнений, содержащих большое количество переменных, рекомендуется использовать аналитический метод решения уравнений, так как в этом случае он будет более лёгок в применении, нежели графиче- ский. 4. Делимость. Всякое натуральное число т можно разложить на простые множители и притом единственным способом. Очевидно, показа- тель степени а, с которым простое число р ьхсяуп в разложение числа т на простые множители: ..р^к, равен макси- мальной степени числа р, на которую делится т. Возьмём число N!=l-2-... N. Пусть р- некоторое простое чис- ло. Как узнать: на какую максимальную степень числа р делится N!? Посчитаем, сколько в последовательности 1, 2, ..., N чисел, кратных р. Если таких чисел к, то число кр среди них - наиболь- N шее, и поэтому kp<N <(к + 1)р, т.е. к <— <к +1. Значит, Р N Р Итак, среди чисел 1,2,..., N кратными р будут числа и мы можем записать N! так: = р-2р-3р-.. — р-М^/М-1-1-2-3-. 15
N где число MY на р уже не делится. Если — < р, то максимальная . L/\ степень числа р, на которую делится 7V!, равна N с — . Если же ,Р. N — >p, то выделим числа, кратные числу р, среди чисел _pj п _Р_ образом, — . Их будет [[N/p]/p], или ( свойство 5°) - . Таким где число ' N' Гал. у]! = р-2р. уже не делится на р. если при этом мы N и — Р-^2 = L/> J N N 4 !-^2> — < р, то задача решена, и а = — + — . Если же получили ' N~ Lp J то, повторив предыдущие рассуждения, найдём ' N~ 4+... (*) |_Р J Через конечное число шагов мы получим степень Г к~\ — = 0. Следовательно, в сумме (♦) число LXJ конечное, и мы можем дать окончательный ответ: простое число р входит в разложение числа N! с показателем “ N ' т.е. a = LPJ \_Р J [_Р J jVl -P-+ -P1. N ps, большую слагаемых a= — LpJ \.p‘ где s - таково, что p3 ~l<N<ps. Применим полученную формулу к решению задач. Пример 12 . Сколькими нулями оканчивается число 1996!? Задача будет решена, если мы найдём, чему равна максималь- ная степень числа 10, на которую делится 1996!. Но поскольку 10=5-2, нам достаточно подсчитать, в какой степени число 5 входит в разложение на простые множители числа 1996! (ясно, что 2 войдёт в 1996! сомножителем большее число раз, нежели 5). Так как ,2 У J’
54<1996<5s, то мы получаем следующий ответ: число 1996! оканчи- вается 1996 5 [19961 [19961 + 52 + 53 1996' . S4 . = 399 + 79 + 15 + 3 = 496 нуля- ми. Пример 13. Доказать, что число С^6 делится на 762. Поскольку 76=22-19, то для делимости на 762 необходимо и дос- таточно, чтобы делилось на 24 и 192. . гт ^976 1976! тт ~ “ Имеем С1976 = Найдем, чему равны показатели сте- пеней аь а2, аз и рь р2, рз, с которыми числа 2 и 19 входят в разло- жения на простые множители чисел 1976!, 976! й 1000!. Имеем Г19761 Г19761 Г19761 • ,+ а. 2 210 ’976' L29 / '1000' L 29 . и (Xj - а2 - а3 = 4, т.е. С™6 делится на 24. Аналогично, а2 = . 22 . [9761 [9761 а3 = 2 '10001 [1000' 2 22 [19761 . [1976' Pi _ 19 = 1969, = 971, =994 = 109, . 192 . [9761 [9761 Ы+М=5' _ [10001 . [1000' Рз - ₽2 = = 54 19 и Р1-Р2~Рз=2, т.е. С9^б делится и на 192. Следовательно, де- лится на 762. 19 5, Антье в геометрии Под целыми точками мы будем понимать точки (х, у) коорди- натной плоскости с целочисленными координатами х и у. Спраши- 17
вается, как подсчитать число целых точек, лежащих внутри данной плоской области? Пример 14. Сколько целых точек расположено на сторонах и 2 1 ” 1П внутри треугольника, образованного прямыми у=—х- —, х=® и осью абсцисс? 2 1 Найдём значения функции У=^х~2 ПРИ целых х=^< 2, •••> Ю (заметим, что у=0 при х=3/4); получим ординаты 1/6, 5/6, 3/2, 13/6, 17/6, 7/2, 25/6, 29/6, 11/2, 37/6. Легко подсчитать, что общее число целых точек, лежащих в данном треугольнике (учитывая точки на границе), равно, сумме целых частей этих ординат плюс десять точек, лежащих на оси абсцисс: [1/6]+[5/6]+[3/2]+[13/6]+[17/6]+[7/2]+[25/6]+[29/6]+[11/2]+[37/6]+ +10=1+2+2+3+4+4+5+6+10=37. Таким образом, внутри данного треугольника лежат 37 целых точек. Пример 15. Доказать тождество V Р. 2?1 Г3?' Р 2 Р (р и q-взаимно простые натуральные числа). Рассмотрим прямоугольник с вершинами 0(0; 0), А(р; 0), В(р; q), С(0; q). Отметим внутри прямоугольника все целые точки (х, у): 1<х</?-1, \<y<q-\. Число этих точек равно произведению (p-l)to-l). Проведём диагональ ОВ нашего прямоугольника; её уравнение - у = —х. Так какр и q взаимно просты, а х=1, 2,..., р -1, Р то числа —х - не целые, т.е. на диагонали ОВ нет целых точек, и Р таким образом в треугольнике, лежащем под диагональю ОВ, будет ~ ----------L целых точек. С другой стороны, способом , описанным в предыдущем примере, получаем, что число этих точек равно _ р _ Р сумме L р . доказано. , Р , и, значит, нужное тождество 18
Пример 16. Пусть в интервале Q<x<R функция /(х) непре- рывна и неотрицательна. Доказать, что ^[/(х)] выражает число Q<x^R целых точек плоской области: Q<x<R, 0<у</(х). На любой ординате у0 кривой y = f(x) с абсциссой х лежит [/(х)] целых точек данной области. Тогда во всей области содер- жится £ \f (х)] целых точек. Задачи для самостоятельного решения 1. Решить уравнение: х2-10[х]+9=0. 2. Решить систему уравнений: х2 + [у] = 10, у1 + х =13. 3. Решить уравнение [2 sin х] = 2 cos^3x + . 4. Определить число целых неотрицательных решений уравнения: где а, целое число, большее 1. Сколько различных чисел встречается среди чисел I2 1980 22 1 Г З2 1980 ’ 1980 19792! Г19802 1980 ’ 1980 Сколько решений имеет уравнение х-10-1000={х10}? Найдите все простые числа, представимые в виде натуральное число. 8. Найдите все решения уравнения 9. Решить уравнение х2-8[х]+7=0. где п - 10. Доказать, что уравнение 19
[х]+[2х]+[4х]+[8х]+[16х]+[32х]=12345 не имеет решений. 11. Для каждого значения heN определить, сколько решений имеет уравнение х2-[х2]={х2} на отрезке*[1; л]. 12. Доказать, что среди членов последовательности {а*}, заданной соотношениями (Х1=2, a„+I=[(3/2)a„] при weN, имеется бесконечно много чётных и бесконечно много нечётных чисел. 13. Доказать, что для любых неотрицательных чисел х, у справед- ливо неравенство [5x]+[5^]>[3x+j/]+[3.y+x]. 14. Доказать, что если числа а, Ь, с при каждом значении weN удовлетворяют равенству [ла]+[лй]=[пс], то хотя бы одно из чисел а, b является целым. 15. Решить уравнение [Vi]+[V2]+- • -+[Vx3 -1] = 400 в натуральных числах. 16. Доказать, что 2х-1 1 + Г 2х-1 г п —--------arctg tg—— п =[х]. 2 п к 2 J L J 17. Найти максимум и минимум дроби 2 X 9 18. Доказать равенство Эрмита г 1 Г 11 2 л-1 п 19. Доказать, что arcsin(sinx) = (-1)”тг^— + - (-1)” у. 20. Найти [х], если х = 1 + -U+--+ , 72, л/1000000 21. Исследовать функцию на экстремум ’ ~'У = [х]+№}- 20
22. Какие натуральные числа нельзя представить в виде + 4п 4- 1/2], где wgN? 23. Для каждого значения wgN найти наибольшее значение к gZ+, Г/ . делится на 2. при котором число 24. Доказать, что для любого значения п gN имеет место оценка причём для любого s>0 найдётся число weN, удовлетворяющее неравенству {ил/2}<(1 + £)Д2п>/2). 25. Доказать, что число (5ти)!(5и)! т[п\(3т + и)!(3л + т)\ является целым при всех значениях т, п е N 26. Доказать, что для любых чисел х>0 и п gN справедливо нера- венство L J 1 2 п 27. Доказать, что существует бесконечно много чисел В, для кото- рых уравнение х^2 = В имеет по крайней мере 1980 решений в натуральных числах х, у. 28. Будут ли периодическими последовательности (а„) и (р„), со- стоящие соответственно из последних целых чисел [(л/10)"] и [(V2)”]? 29. Решить уравнение 2х24-[х]=х4. Гтш1 30. Найти lim -— Л->00 П 31. Решить уравнение х3-[х]=3. 32. Построить множество точек (х;у), задающееся следующими соотношениями: а) [х]=Ы; б) х4хНН>]; в) х- [х]>^-[у]. 21
33. Построить графики функций а) у = [х2-5х + 6] 6) у=2[х]2-3[х] + 1 в) y={tgx} г) у = X + [х] д) у = х + {х} е) y = {cos[x]} ж) y=[cos{x}] з) У = {2{х}2} ч 1 и) У~ pi LMJ 34. Решить графически уравнения: а) [х]2-[х] б) cos{x} = в) 2м =1,5. = 2, £ 4’ 35. Решить уравнение: Г8х+191 16(х+1) 7 J 11 36. Доказать тождество: п ~и+Г 1. .. 1 п+к-\ — W к т к т* к б) (п+1Х«+2).. .(2я - 1)2п = 2" • (2п+1)!! (Через S!! обозначается произведение натуральных чисел от 1 до S одинаковой чётности с S. Например, 8!!=2-4-6-8; 9!!=1-3-5-7-9). 22
Содержание Введение 3 1. Антье и ее свойства 4 2. Графики антье 5 3. Антье в уравнениях 8 3.1. Аналитический метод решения уравнений 8 3.2. Графический метод решения уравнений 14 4. Делимость 15 5. Антье в геометрии 17 Задачи для самостоятельного решения 19 23
Авторы будут благодарны за все замечания и пожелания, которые просим направлять по адресу: 443001, Самара, ул. Молодогвардейская 196. Издательство СМКНО «Университет Наяновой» «Пифагор». Компьютерная верстка: Зайнуллин И, X, Илюшкин А. В,, Саушкин М. Н. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая, белая. Печать офсетная. Объём 1,2 усл. печ. л.; 1,3 уч.-изд. л. Тираж 300 экз. Издательство «Пифагор». 443001, Самара, ул. Молодогвардейская 196.