Câu 1 (6.0 điểm). Tập hợp gồm các số thực dương được gọi là tập "co cụm bậc hai" nếu như tỷ số giữa phần tử lớn nhất và phần tử nhỏ nhất của nó nhỏ hơn 2. Chứng minh rằng từ 2000 số thực dương có tổng bằng 1, mỗi số đều nhỏ hơn hay bằng luôn có thể chọn ra một tập con "co cụm bậc hai" có 51 phần tử.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Lời giải. Gọi là các số dương có tổng bằng 1 và .
Không mất tính tổng quát, giả sử .
Giả sử không tồn tại một tập "co cụm bậc hai" có 51 phần tử được chọn từ 2000 số ở trên.
Xét tập với . Rõ ràng không phải là một tập "co cụm bậc hai" nên ta có với mọi .
Đặt với .
Theo chứng minh trên, ta có






Suy ra



Dẫn tới


Vậy điều giả sử là sai, do đó ta có đpcm.

Cách 2. Ta phân hoạch khoảng thành vô hạn các nửa khoảng rời nhau có dạng:



Vì 2000 số đã cho đều dương và không vượt quá , nên mỗi số thuộc đúng một khoảng . Lấy hai số bất kỳ cùng thuộc một khoảng , ta thấy tỉ số của chúng luôn nhỏ hơn 2 (do phần tử lớn hơn không vượt quá , còn phần tử nhỏ hơn lại lớn hơn ). Do đó, các số nằm trong cùng một khoảng bất kỳ luôn tạo thành một tập "co cụm bậc hai".

Giả sử không có tập "co cụm bậc hai" nào gồm 51 phần tử. Khi đó, mỗi khoảng chứa tối đa 50 số.

Gọi là tập hợp gồm 2000 số đã cho và là số lượng phần tử của nằm trong khoảng . Theo giả thiết phản chứng, ta có:



Khi đó, tổng của 2000 số ban đầu được chặn trên như sau:



Đặt . Với giả thiết và dãy giảm ngặt, ta có:






Suy ra


Dẫn tới:





Vậy điều giả sử là sai. Suy ra phải có ít nhất một khoảng chứa từ 51 số trở lên, và chúng tạo thành tập "co cụm bậc hai" cần tìm. □
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Học Sinh Giỏi Quốc Gia Toán 2026-2027 Trường Phổ Thông Năng Khiếu - ĐHQG TP.HCM Ngày 2

3 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (3 câu)

Xem toàn bộ đề →
Luyện nhanh tại chỗ • Chọn đáp án để kiểm tra ngay

Thử sức thêm các câu hỏi trắc nghiệm cùng môn

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho hai biến cố và độc lập. Chọn khẳng định ĐÚNG.
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho hai biến cố và độc lập với nhau. Biết và . Tính xác suất của biến cố .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Giả sử các biểu thức xuất hiện đã cho là có nghĩa. Khẳng định nào sau đây sai?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho a là số thực dương khác 2. Tính
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Cho a, b là hai số thực dương và , x và y là hai số dương. Tìm mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau:
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Kiểm Tra Giữa Kỳ HKII Toán 11 THPT Trần Quang Khải BR - VT
Điều tra về chiều cao của 100 học sinh khối 11, người ta thu được mẫu số liệu sau:
Chiều cao (cm)Số học sinh
5
18
40
26
8
3
Tổng

Đầu mút trái của nhóm là:
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay