Του Αλκη Γαλδαδά algaldadas@yahoo.gr Ας δούμε ένα από τα προβλήματα της προηγούμενης Κυριακής και κάποια χρήσιμα συμπεράσματα που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της λύσης. Ζητούσαμε όλους τους θετικούς αριθμούς ν, που το άθροισμά τους 1!+2!+3!+4!+…+ν! είναι τέλειο τετράγωνο. Στην συνέχεια και κάτι ακόμη: Τους θετικούς ακεραίους ν που κάνουν το άθροισμα (ν! + 2023) τέλειο τετράγωνο. Αρχίζουμε όμως από τα «εύκολα», δηλαδή από το ότι 1! = 1 που είναι και ένα τέλειο τετράγωνο (1×1 = 1). Για ν = 2 έχουμε 1! + 2! = 1 + 1×2 = 3, που δεν είναι τέλειο τετράγωνο. Για ν = 3 έχουμε το άθροισμα 1! + 2! + 3! = 1+2+6 = 9 που είναι. Για ν = 4 το 1! + 2! + 3! +4! = 33 που δεν είναι. Από το ν = 5 και πέρα συμβαίνει το ν! να τελειώνει πάντα σε 0. Οπότε με την άθροιση και των 1! + 2! + 3! +4! = 33 το άθροισμα θα λήγει πάντα σε 3 οπότε αποκλείεται να είναι τέλειο τετράγωνο (θα έπρεπε να λήγει σε 1, 4 ή 9 ως μια πρώτη προϋπόθεση ενώ και πάλι μπορεί να μη συμβαίνει τελικά κάτι τέτοιο). Αρα η απάντηση είναι: 1 και 3 οι ζητούμενοι αριθμοί. Για το επόμενο ερώτημα παρατηρούμε πως το ν!, για κάθε ν μεγαλύτερο του 1, είναι πάντα άρτιος αριθμός. Οπότε το άθροισμα του ν με τον περιττό 2023 θα δίνει πάντα περιττό αριθμό. Εξετάζουμε πρώτα τι συμβαίνει για ν μεγαλύτερο ή ίσον του 4. Και εκεί να έχουμε υπόψη μας πως το ν! δίνει ως αποτελέσματα αριθμούς διαιρετούς ακριβώς από το 4. Αρα ο ν! + 2023 όταν διαιρείται από τον 4 θα δίνει πάντα υπόλοιπο 3. Υποθέτουμε τώρα πως ο [ν! +2023] είναι τέλειο τετράγωνο, και επειδή καταλήξαμε ήδη πως θα είναι περιττός θα είναι της μορφής: (2κ+1), οπότε ξεκινάμε από τη σχέση: ν!+2023 = (2κ+1)2 που δίνει ν! + 2023 = 4κ2 + 4κ + 1 = 4(κ2 + κ) + 1. Αρα ο (ν! + 2023) όταν διαιρεθεί με βάση την υπόθεση που κάναμε θα πρέπει να δίνει υπόλοιπο 1. Ομως ήδη είχαμε αποδείξει πως θα δίνει υπόλοιπο 3, οπότε είναι άτοπη η υπόθεση πως είναι τέλειο τετράγωνο για ν ίσο ή μεγαλύτερο του 4. Μένουν επομένως προς εξέταση οι περιπτώσεις για ν = 1, 2, 3. ν = 1: τότε ν! + 2023 = 2024 που δεν είναι τέλειο τετράγωνο. ν = 2: τότε ν! + 2023 = 2025 που είναι τέλειο τετράγωνο (452 = 2025). ν = 3: ν! + 2023 = 2029 που δεν είναι τέλειο τετράγωνο. Αρα μόνον για ν = 2 είναι τέλειο τετράγωνο ο ν! + 2023.