На доске написаны числа 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, 1/10, 1/11 и 1/12.
а) Докажите, что как бы мы ни расстaвляли знаки «+» и «−» между этими числами, выражение не будет равно 0.
б) Какое наименьшее количество написанных чисел необходимо стереть с доски для того, чтобы после некоторой расстановки «+» и «−» между оставшимися числами значение выражения равнялось 0?
Сначала докажем вспомогательное утверждение: сумма двух несократимых дробей с различными знаменателями не может равняться нулю. Действительно, пусть — эти дроби, и для определенности,
Пусть
Тогда
Тогда d должно делиться на b, т. к. a и b взаимно просты. Но
Противоречие.
а) Должно выполняться равенство: Но по доказанному утверждению это равенство невозможно, т. к. наименьший общий знаменатель первой скобки будет взаимно прост с числом 11.
б) Из пункта а) следует, что дробь следует вычеркнуть. Аналогично, надо вычеркнуть дроби
Далее, пусть не вычеркнута хотя бы одна из дробей
и
Тогда их вклад в общую сумму будет равен
или
Наименьший общий знаменатель остальных дробей не делится на 5, поэтому по вспомогательному утверждению опять получится противоречие. Значит, дроби
и
надо вычеркнуть. Для остальных чисел нужная расстановка плюсов и минусов находится:

