xét hàm số $f(n)=\left [ n+\sqrt{n} \right ] \ \ \forall n\in \mathbb{N}^*$.Cho $m\geq 1$ là số tự nhiên.Xét dãy các số $m,f(m),f\left ( f(m) \right ),...$
CMR trong dãy số có vô hạn số chính phương
U-Th
1. Xét các số nguyên dương $n$ có dạng $t^2+a$ với $t\geq a>0$ ta có
$f(t^2+a)=[t^2+a+\sqrt{t^2+a}]= t^2+t+a$
$f(t^2+t+a)=[t^2+t+a+\sqrt{t^2+t+a}]=t^2+2t+a=(t+1)^2+(a-1)$
Từ đó ta dễ dàng chứng minh được $f^{(2a)}(t^2+a)=(t+a)^2$ ($f^{(k)}(n)=f(f(f(...(n)...)))$ có $k$ lần $(..)$)
2. Xét các số nguyên dương $n$ có dạng $t^2-a$ với $t>a\geq 0$ ta có
$f(t^2-a)=[t^2+a+\sqrt{t^2-a}]=t^2+t-a-1$
Mà $t^2+t-a-1$ thuộc dạng 1 rồi nên ta chứng minh được $f^{(2(t-a)-1)}(t^2-a)=(2t-a-1)^2$
Từ các trường hợp 1 và 2 ta rút ra nhận xét với mỗi số nguyên dương $m$ ta luôn tìm được các số nguyên dương $k,p$ thỏa $f^{(k)}(m)=p^2$ từ đó chứng minh được yêu cầu của đề bài