5. Zadatak
Odredi (ako postoji) najveći prirodni broj koji se ne može prikazati kao zbroj nekih, ne nužno različitih, elemenata skupa .
Prvo rješenje.
Reći ćemo da je prirodan broj prikaziv ako se može zapisati kao zbroj nekih, ne nužno različitih, elemenata skupa . Označimo skup sa skup dozvoljenih pribrojnika sa i definirajmo skupove
Dokažimo da je broj prikaziv kao zbroj pribrojnika iz ako i samo ako je .
Ako se broj može prikazati kao suma elemenata skupa , tada je očito broj u skupu (jer je pribrojnika iz njegove sume između i ).
Dokažimo sada obrat: svaki broj iz prikaziv kao zbroj pribrojnika iz . Pretpostavimo suprotno, postoje neki brojevi iz koji nisu prikazivi i neka je najmanji među njima. Sigurno , budući da se taj broj može prikazati kao zbroj ponavljanja pribrojnika . Zato je , pa je broj prikaziv. Broj je manji od , pa je jedan pribrojnik u njegovom zapisu manji od . Uvećavanjem tog pribrojnika za (dok sve ostale pribrojnike ostavimo iste) dobivamo zbroj elemenata iz koji iznosi , što je kontradikcija s neprikazivosti broja . Dakle, svi brojevi između i su prikazivi.
Nađimo sada najveći broj koji nije prikaziv. Ako neki prirodan broj nije prikaziv, tada se ne nalazi ni u jednom skupu . Posebno, nalazi se između dva uzastopna skupa i , tj. , a to je moguće ako i samo ako je
odakle je . Dakle, za nema brojeva koji se nalaze između i , pa su najveći neprikazivi brojevi između i .
Najveći broj između i je , pa je to ujedno i najveći neprikaziv broj.
Drugo rješenje.
Koristeći oznake iz prvog rješenja, dokažimo drugačije da je svaki broj iz prikaziv.
Broj je prikaziv kao suma pribrojnika iz ako i samo ako je prikaziv kao suma pribrojnika iz skupa (svakom od pribrojnika možemo pribrojiti/oduzeti broj ). Zato je potrebno dokazati da se svi brojevi mogu prikazati kao suma pribrojnika iz skupa .
Ako je , broj je prikaziv kao zbroj devetki. Inače broj cjelobrojno podijelimo s : dobivamo za i . Sada vidimo da je prikaziv kao suma devetki, jednog broja , te nula, čime je tvrdnja dokazana.
Ostatak dokaza provodi se kao u prošlom rješenju.