Bài toán chia kẹo kinh điển đây mà.

Trước hết chúng ta đếm 1 chút theo kiểu lớp 1 lớp 2 gì đó: có 1 đoạn thẳng, cần chia đoạn thẳng ấy làm 3 phần, vậy cần chấm lên đoạn thẳng ấy mấy điểm? Câu trả lời rõ ràng là 2 điểm. Cần chia 1 con cá thành 3 khúc, ta cần 2 nhát cắt; cần ngăn 4 con cọp xếp hàng ngang để chúng đỡ cắn nhau, ta cần 3 vách ngăn. Hay để chia 1 đối tượng làm n phần, ta cần dùng n-1 vách ngăn để chia nó ra, Như thế này:

​

Bây giờ có số tự nhiên n, ta phân tích nó như sau:

\(n=1+1+1+...+1+1+1\)

Giả sử ta "vách ngăn" vào một vài vị trí giữa các số 1, kiểu thế này:

\(1+1+\left|1+1+1\right|+1+|1+1+...+1\)

Rõ ràng với 3 vách ngăn trên, ta chia n thành 3+1=4 phần, mỗi phần đều có giá trị nguyên dương, lần lượt là 2,3,1,n-6. 

Bây giờ cần chia dãy \(1+1+...+1\) trên thành m phần, vậy cần đặt bao nhiêu vách ngăn? Cũng như ban đầu đã phân tích, ta cần đặt \(m-1\)  tấm vách ngăn.

Ta có bao nhiêu vị trí để đặt \(m-1\) vách ngăn nói trên? Có n số 1, ta sẽ có \(n-1\) vị trí đặt vách ngăn, sao cho giữa 2 vách ngăn có ít nhất một số 1 (hay giữa 2 vách ngăn luôn là 1 giá trị nguyên dương).

Tóm lại, để chia dãy tổng \(1+1+...+1\) (n số hạng) thành m phần, sao cho mỗi phần chứa ít nhất một số 1, ta cần đặt \(m-1\) tấm vách ngăn vào \(n-1\) vị trí khả dĩ. Như vậy, ta có \(C_{n-1}^{m-1}\) cách.

Hiển nhiên, giá trị của mỗi phần (tức là tổng các số 1 trong phần đó) chính là giá trị nghiệm \(x_i\) của pt \(\sum\limits^m_{i=1}x_i=n\). Vậy pt có \(C_{n-1}^{m-1}\) nghiệm nguyên dương.

//Bay giờ tới nghiệm tự nhiên thì đơn giản, số tự nhiên khác số nguyên dương đúng 1 số 0, bây giờ ta "loại" nó đi là ra bài toán bên trên. Bằng cách đặt \(y_1=x_1+1;y_2=x_2+1...;y_m=x_m+1\), ta đảm bảo \(y_i\) luôn nguyên dương khi \(x_i\) tự nhiên.

Khi đó:

\(y_1+y_2+...+y_m=\left(x_1+1\right)+\left(x_2+1\right)+...+\left(x_m+1\right)\)

\(=\left(x_1+x_2+...+x_m\right)+m=n+m\)

Quay về bài trên, ta có pt \(y_1+y_2+...+y_m=n+m\) có \(C_{n+m-1}^{m-1}\) nghiệm. 

Ứng với mỗi \(y_i\) cho đúng 1 giá trị \(x_i=y_i-1\) tương ứng, do đó pt:

\(\sum\limits^m_{i=1}x_i=n\) có \(C_{n+m-1}^{m-1}\) nghiệm tự nhiên

Công thức đầu của em có vẻ bị sai :D

@Akai Haruma

VP:

\(\frac{1}{n\left(n-1\right)}-\frac{1}{n\left(n+1\right)}\)

\(=\frac{n\left(n+1\right)}{\left[n\left(n-1\right)\right]\left[n\left(n+1\right)\right]}-\frac{n\left(n-1\right)}{\left[n\left(n-1\right)\right]\left[n\left(n+1\right)\right]}\)

\(=\frac{n^2+n}{\left(n^2-n\right)\left(n^2+n\right)}-\frac{n^2-n}{\left(n^2-n\right)\left(n^2+n\right)}\)

\(=\frac{\left(n^2+n\right)-\left(n^2-n\right)}{\left(n^4-n^3+n^3-n^2\right)-\left(n^4-n^3+n^3-n^2\right)}\)

\(=\frac{2n}{\left(n^4-n^2\right)-\left(n^4-n^2\right)}\)

\(=\frac{2n}{0}\)

Ủa! Hình như tớ lm sai ở đâu đó.

Giải:

Vì tích \(\left(x^2-1\right)\left(x^2-4\right)\left(x^2-7\right)\left(x^2-10\right)\) là một số âm nên phải có \(1\) số âm hoặc \(3\) số âm

Ta có: \(x^2-10< x^2-7< x^2-4< x^2-1\)

Ta xét \(2\) trường hợp sau:

Trường hợp \(1\): Có \(1\) số âm:

\(x^2-10< x^2-7\Rightarrow x^2-10< 0< x^2-7\)

\(\Rightarrow7< x^2< 10\Rightarrow x^2=9\Rightarrow x=\pm3\)

Trường hợp \(2\): Có \(3\) số âm:

\(x^2-4< x^2-1\Rightarrow x^2-4< 0< x^2-1\)

\(\Rightarrow1< x^2< 4\) Mà \(x\in Z\) nên không tồn tại \(x\)

Vậy \(x=\pm3\)