Последовательность (an) состоит из 100 натуральных чисел. Каждый следующий член последовательности, начиная со второго, либо вдвое меньше предыдущего, либо больше него на 90.
а) Может ли такая последовательность быть образована ровно четырьмя различными числами?
б) Чему может быть равно а100, если a1 = 89?
в) Какое наименьшее значение может принимать самое большое из чисел в такой последовательности?
а) Например, последовательность 270, 360, 180, 90, 180, 90, ... удовлетворяет условиям задачи и образована ровно четырьмя различными числами.
б) Заметим, что если в последовательности присутствует нечётное число, то следующее за ним должно быть на 90 больше. Таким образом, если а1 = 89, то все числа в последовательности нечётные и
в) Последовательность 96, 48, 24, 12, 6, 96, 48, 24, 12, 6, ... удовлетворяет условиям задачи, а самое большое число в ней равно 96.
Покажем, что самое большое число в последовательности, удовлетворяющей условиям задачи, не может быть меньше 96. Предположим, что все числа в последовательности меньше 96. Заметим, что если прибавить 90 к числу, не меньшему 6, то получится число, не меньшее 96. Таким образом, в последовательности после каждого числа а, не меньшего 6, следует число
Предположим, что ai нечётное. Тогда Следовательно, при
число ai чётное.
Рассмотрим наименьшее k, для которого Заметим, что
поскольку
Разберём случаи различных значений ak. Поскольку
будем рассматривать только случаи, когда числа
чётные.
Если получаем
То есть в этом случае в последовательности найдётся число, большее 96.
Если то
что было разобрано ранее, или получаем
То есть в этом случае в последовательности найдётся число, большее 96.
Таким образом, самое большое число в последовательности не может быть меньше 96.
Ответ: а) да; б) 8999; в) 96.

