به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
882 بازدید
در دبیرستان توسط حسن کفاش امیری (3,252 امتیاز)
دوباره دسته بندی کردن توسط AmirHosein

دنبالهٔ $x_n$ به صورت زیر تعریف می‌شود.

\begin{align} x_1 &= 22\\ x_{n+1} &= \begin{cases} \frac{ x_{n} }{2} &;\;\text{ اگر }x_n\text{ زوج بود }\\ 3x_{n} +1 &;\;\text{ اگر }x_n\text{ فرد بود } \end{cases} \end{align}

مجموع زیر را بیابید. $$ x_{1399} +x_{1400} + x_{1401} $$

2 پاسخ

+2 امتیاز
توسط good4us (7,356 امتیاز)
ویرایش شده توسط good4us

با شرط های داده شده $x_2$ می شود 11و $x_3$ چون 11 فرد است میشود 34 و به همین ترتیب جملات میشوند :

$22,11,34,17,52,26$

بعداز اینکه 52 زوج شد 26 هم زوج است پس بعدی 13 میشودو در ادامه

$$22,11,34,17,\color{yellow}{52,26,13},40,20,10,5,16,8\color{blue}{,4,2,1},\color{green}{4,2,1},...$$

همان طوری که مشخص است در ادامه سیکل بوجود می آید جمله چهاردهم باکسر 13(تعداد جملات قبلی)از این اندیس ودر تقسیم بر 3 باقیمانده یک وجمله بعدی باقیمانده 2 و بعدی باقیمانده صفر است به این ترتیب مثلا جمله 1399 اُم با کسر 13 از این اندیس و تقسیم بر 3 باقیمانده صفر میشود و به همین ترتیب :

$$\color{red} {x_{1399}+ x_{1400}+x_{1401}=1+4+2=7} $$
توسط good4us (7,356 امتیاز)
amir7788@ پاسخ را ملاحظه بفرمایید
0 امتیاز
توسط

۱. چند جملهٔ اول را بنویسیم تا الگو روشن شود

$\,x_1=22\,$ (زوج) $\;\Longrightarrow\; x_2=\dfrac{x_1}{2}=11$

$\,x_2=11\,$ (فرد) $\;\Longrightarrow\; x_3=3x_2+1=34$

$\,x_3=34\,$ (زوج) $\;\Longrightarrow\; x_4=\dfrac{34}{2}=17$

$\,x_4=17\,$ (فرد) $\;\Longrightarrow\; x_5=3\!\times\!17+1=52$

ادامه می‌دهیم تا به حلقهٔ پایدار برسیم:

$$ \begin{aligned} x_5&=52\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_6=26\\ x_6&=26\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_7=13\\ x_7&=13\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_8=40\\ x_8&=40\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_9=20\\ x_9&=20\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{10}=10\\ x_{10}&=10\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{11}=5\\ x_{11}&=5\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_{12}=16\\ x_{12}&=16\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{13}=8\\ x_{13}&=8\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{14}=4\\ x_{14}&=4\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{15}=2\\ x_{15}&=2\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{16}=1\\ x_{16}&=1\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_{17}=4 \end{aligned} $$

از این‌جا به بعد توالی $$4,\,2,\,1$$ مرتباً تکرار می‌شود، چون:

$$ 4\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;2\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;1\; \xrightarrow{\text{فرد}}\;4\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;2\;\dots $$

بنابراین برای $$n\ge14$$ داریم

$$ x_n= \begin{cases} 4 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=0,\\[4pt] 2 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=1,\\[4pt] 1 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=2. \end{cases} $$


۲. جایگاه‌های موردِ سؤال

۱. $$x_{1399}:$$

$$ 1399-14=1385,\qquad 1385\bmod 3=2 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1399}=1. $$

۲. $$x_{1400}:$$

$$ 1400-14=1386,\qquad 1386\bmod 3=0 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1400}=4. $$

۳. $$x_{1401}:$$

$$ 1401-14=1387,\qquad 1387\bmod 3=1 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1401}=2. $$


$$ x_{1399}+x_{1400}+x_{1401}=1+4+2=7. $$

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...