Q1 - 2010 nombres entiers strictement positifs, pas nécessairement distincts, sont écrits en vrac sur un très grand tableau noir. J’écris une première séquence d’entiers a
0,a
1,a
2,...,a
i,... telle que pour i = 0,1,2,.... a
i est le nombre de ces entiers strictement supérieurs à i. Je continue tant que les a
i sont strictement positifs et je n’écris pas de zéros. Je poursuis avec une deuxième séquence d’entiers b
0,b
1,b
2,...,b
j,.... obtenue à partir de la première sequence selon le même procédé. Et ainsi de suite…. Quels sont les termes de la 2010ième séquence ?
Q2 - J’efface tout et j’écris une première séquence de 2010 nombres entiers positifs ou nuls, pas nécessairement distincts : a
0,a
1,a
2,...,a
i,...,a
2010 . En dessous de chacun des termes , j’écris une deuxième séquence de 2010 entiers : b
0,b
1,b
2,...,b
i,....,b
2010 dans laquelle b
i est le nombre d’occurrences de l’entier a
i . Je poursuis le processus en écrivant une troisième séquence de 2010 entiers strictement positifs c
0,c
1,c
2...,c
i,....,c
2010 dans laquelle c
i représente le nombre d’occurrences de b
i . Et ainsi de suite…
Montrer qu’à partir d’un certain numéro k, les séquences sont toutes identiques entre elles. Quelle est la plus grande valeur possible de k ? Donner l’exemple d’une séquence a
0,a
1,a
2,...,a
i,...,a
2010 qui maximise k.
Sources :d’après Tournoi des Villes et olympiades russes de mathématiques.