1. Zadatak
a) Neka je prirodni broj. Dokaži da aritmetički niz čija je razlika prirodni broj ili ne sadrži niti jednu -tu potenciju prirodnog broja ili ih sadrži beskonačno mnogo.
b) Postoji li aritmetički niz čija je razlika prirodni broj koji sadrži beskonačno mnogo kubova prirodnih brojeva, ali ne sadrži niti jedan kvadrat prirodnog broja?
Rješenje
a) Neka je početni član niza , a njegova razlika (). Ako , tvrdnja vrijedi jer niz ne sadrži nijedan prirodni broj.
Neka je te neka je (za neki ) član tog niza, konkretno . Tada su svi brojevi oblika , , također članovi tog aritmetičkog niza. Naime, vrijedi pa je , gdje je neki prirodan broj. Time je tvrdnja dokazana.
b) Prvi primjer: Među brojevima oblika nema potpunih kvadrata, pa je dovoljno pokazati da među njima ima beskonačno mnogo potpunih kubova.
Ako broj daje ostatak 3 pri dijeljenju s 4, onda i njegov kub daje ostatak 3 pri dijeljenju s 4, jer je .
Dakle, brojevi oblika , su kubovi prirodnih brojeva i pripadaju nizu , .
Drugi primjer: Niz tj. niz , , zadovoljava uvjete zadatka.
Naime, taj niz ne sadrži niti jedan potpun kvadrat, jer se prost faktor 2 u rastavu svakog broja iz niza na proste faktore javlja s potencijom 3.
S druge strane niz sadrži potpune kubove , .