Достаточно показать, что выражение в числителе 6ⁿ + 20n + 24 при любом натуральном n кратно 25. Тогда дробь есть целое число. Докажем индукцией по n. При n = 1 выражение 6ⁿ + 20n + 24 = 50 = 2*25. Пусть это выражение кратно 25 при произвольном n. Покажем, что тогда и выражение 6ⁿ⁺¹ + 20(n + 1) + 24 кратно 25. 6ⁿ⁺¹ + 20(n + 1) + 24 = 6*6ⁿ + 20n +20 + 24 = 6ⁿ + 20n + 24 + 5*6ⁿ + 20 = 6ⁿ + 20n + 24 + 5(6ⁿ + 4). Число 6ⁿ + 4 оканчивается нулём, поэтому кратно 5, значит выражение 5(6ⁿ + 4) = 25k кратно 25. Член суммы 6ⁿ + 20n + 24 кратен 25 по предположению индукции, значит всё выражение 6ⁿ⁺¹ + 20(n + 1) + 24 кратно 25, отсюда следует кратность 25 выражения 6ⁿ + 20n + 24, а значит дробь 2021*(6ⁿ + 20n + 24)/25 есть целое число.
ответ: х1=1, х2=1, х3=4, х4=1
Объяснение:
1. Введём обозначение:
R1=1x2+1x3+1x4.
Так как x2, x3, x4≥1, то x2+1x3+1x4>1, отсюда 0<R1<1.
Итак, x1+R1=116, где x1 — натуральное число, а 0<R1<1.2. Выделим целую часть: 116=1+56. Следовательно, x1=1, R1=56.
Покажем, что других значений число x1 принимать не может. В самом деле, пусть существует какой-то x≠1 — натуральное и R такое, что 0<R<1 и 1+56=x+R.
Тогда, если x>1, то x≥2 и x−1=56−R.
Но такое равенство невозможно, поскольку левая часть не меньше 1, а правая часть строго меньше 1. Если же x<1, то 1−x=R−56, и снова левая часть по модулю не меньше 1, а правая строго меньше. Итак, получаем единственный возможный вариант x1=1, R1=56.
3. Из формулы для R1 получаем
1x2+1x3+1x4=56;
x2+1x3+1x4=65.
Снова выделяя целую часть, получаем единственный возможный вариант x2=1 и
1x3+1x4=15.
4. Из последнего равенства получаем
x3+1x4=5.
Число x4 не может быть больше 1, так как в противном случае величина x3+1x4 не будет целым числом. Значит, x4=1 и x3=5−1=4
