Бесконечная арифметическая прогрессия a1, a2, ..., an, ... состоит из различных натуральных чисел.
а) Существует ли такая прогрессия, в которой среди чисел a1, a2, ..., a7 ровно три числа делятся на 100?
б) Существует ли такая прогрессия, в которой среди чисел a1, a2, ..., a49 ровно 11 чисел делятся на 100?
в) Для какого наибольшего натурального n может оказаться так, что среди чисел a1, a2, ..., a2n больше кратных 100, чем среди чисел a2n + 1, a2n + 2, ..., a5n?
а) Подходящим примером является прогрессия с первым членом 50 и разностью 50. Среди первых семи её членов (50, 100, 150, 200, 250, 300, 350) ровно три делятся
б) Обозначим через d разность арифметической прогрессии a1, a2, ..., an, ... . Из условия следует, что d — натуральное число. Пусть m и n — натуральные числа, m > n, НОД (d, 100) обозначает наибольший общий делитель чисел d и 100. Имеем
Следовательно, разность делится на 100 тогда и только тогда, когда разность m − n делится на
Значит, если среди членов арифметической прогрессии a1, a2, ..., an, ... есть кратные 100, то это члены с номерами вида kp + q, где q — номер первого члена, кратного 100
а p пробегает все неотрицательные целые числа. Поэтому среди любых k последовательных членов прогрессии a1, a2, ..., an, ... ровно один будет делиться на 100.
Таким образом, если l — количество членов прогрессии делящихся на 100 среди m последовательных членов, то для некоторого целого k должно выполняться неравенство то есть в нашем случае:
в) Обозначим через [x] целую часть числа x — наименьшее целое число, не превосходящее x. По доказанному в пункте б) среди любых k последовательных членов прогрессии a1, a2, ..., an, ... ровно один будет делиться на 100, где d — арифметической прогрессии.
Значит, среди чисел a1, a2, ..., a2n, кратными 100 будут не более чисел. Аналогично среди чисел a2n + 1, a2n + 2, ..., a5n кратными 100 будут не менее
чисел. Неравенство
выполнено тогда и только тогда, когда
Пусть это равенство выполнено. Тогда разность между числами
и
меньше 1. Получаем, что
и
Значит,
и
Поскольку число k не превосходит 100, отсюда следует, что
Рассмотрим прогрессию с первым членом 69 и разностью 1. Тогда среди чисел a1, a2, ..., a132 ровно два делятся на 100 (a32 = 100 и a132 = 200). Среди чисел a133, a134, ..., a330 ровно одно делится на 100 (a232 = 300). Этот пример показывает, что n может равняться 66.
Ответ: а) да, например прогрессия 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, ...; б) нет; в) 66.

