La suma de los primeros n términos de un AP es 153, la diferencia común es 2. Si el primer término es un entero, ¿cuál es el número de valores posibles de n?

La suma de n términos de un AP es una fórmula bien conocida. Usando eso, podemos derivar convenientemente la ecuación cuadrática que necesitamos investigar.

[matemáticas] S_n = \ dfrac {n} {2} [2a + (n-1) d] [/ matemáticas]

Aquí, [matemáticas] 153 = \ dfrac {n} {2} [2a + (n-1) 2] [/ matemáticas]

o, [matemáticas] 153 = an + (n-1) n [/ matemáticas]

o, [matemáticas] n ^ 2 + (a-1) n – 153 = 0 [/ matemáticas]

De la fórmula cuadrática, podemos escribir: [matemáticas] n = \ dfrac {1-a \ pm \ sqrt {(a-1) ^ 2 + 612}} {2} [/ matemáticas]

o [matemáticas] n = \ dfrac {(1-a)} {2} \ pm \ sqrt {\ Bigg [\ dfrac {a-1} {2} \ Bigg] ^ 2 + 153} [/ matemáticas]

Aquí es donde la pregunta se vuelve complicada , ya que tenemos que predecir cuándo la raíz cuadrada nos dará un número entero y también comprobar que [math] n [/ math] sigue siendo positivo. La última mitad se puede hacer una vez que reduzcamos los valores posibles de [math] a [/ math].

Deje [math] \ dfrac {a-1} {2} = p [/ math], algún número entero. Entonces necesitamos valores de [math] p [/ math] y [math] q [/ math] (otro entero) tal que [math] p ^ 2 + 153 = q ^ 2 [/ math]

o [matemáticas] 153 = q ^ 2 – p ^ 2 [/ matemáticas]

Ahora, aquí necesitamos saber el siguiente enfoque. Un número puede expresarse como la diferencia de cuadrados [matemáticos] 2 [/ matemáticos], si puede expresarse como un producto de factores impares [matemáticos] 2 [/ matemáticos], o el de [matemáticos] 2 [/ matemáticos] pares factores Esto se desprende de la siguiente propiedad .

si [matemáticas] x = ab [/ matemáticas],

entonces [matemática] x = \ Bigg [\ dfrac {a + b} {2} \ Bigg] ^ 2 – \ Bigg [\ dfrac {ab} {2} \ Bigg] ^ 2 [/ matemática]

En nuestro caso, tenemos que expresar [math] 153 [/ math] como producto de las probabilidades [math] 2 [/ math] o [math] 2 [/ math]. Claramente, hay [matemáticas] 2 [/ matemáticas] posibilidades: [matemáticas] 3 \ veces 51 [/ matemáticas] y [matemáticas] 9 \ veces 17 [/ matemáticas]

A partir de aquí, podemos obtener el valor de [matemáticas] q = 27 [/ matemáticas] y [matemáticas] 13 [/ matemáticas], que a su vez nos da los valores de [matemáticas] a [/ matemáticas] como [matemáticas] 49 [/ math] y [math] 9 [/ math] respectivamente. Estos valores ahora pueden obtener el valor de [math] n [/ math]. Se puede calcular como [matemáticas] n [/ matemáticas] = [matemáticas] 3 [/ matemáticas] y [matemáticas] 9 [/ matemáticas], considerando solo los valores positivos, por supuesto.

Entonces, el número total de valores posibles que [math] n [/ math] puede tomar es [math] 2 [/ math].


Tal vez, también hay un método más corto, pero esto es lo que se me ocurre. Espero que ayude. Si hay algún problema, avíseme.

Gracias Abhineet Saxena , por señalar un error tonto. Se ha corregido ahora.

Editar 2

153 también se puede expresar como el producto de 1 y de sí mismo. En ese caso, al resolver más, obtenemos el valor de n = 1. Esto puede ser un caso trivial, pero aún es válido, supongo, ya que la respuesta dice que existen tres posibilidades de n.

Gracias Samar Pratap , por comentar.

153 = n * (2 * a + (n-1) d) / 2

= n * (2 * a + (n-1) 4) / 2

= n * (a + (n-1) 2)

=> n ^ 2 + n * (a-1) -153 = 0

-153 = -17 * 9

= -9 * 17

= -1 * 153

= -153 * 1

= -51 * 3

= -3 * 51

Las seis posibilidades anteriores de que -153 se fragmente en el producto de dos números producen 6 valores diferentes de n.

Por lo tanto, son posibles 6 valores de n.

por ejemplo para -153 = -17 * 9

cuadrático será n ^ 2 – 8 * n – 153 = 0

produciendo n = 17 y así sucesivamente

bueno, sabes que tus pasos iniciales conducen a la ecuación de la siguiente manera:

n (a + n-1) = 153.

Donde n = no. de términos & n> 0

a = primer término

también a + n-1> 0

ahora 153 = 1.153 = 3.51 = 9.17 = 17.9 = 51.3 = 153.1

Ahora equipare ny (a + n-1) con los números anteriores para obtener los valores posibles …!