2.2.18
q(n)=⌊⌊n⌋n⌋と⌊n⌋を表にすると下のようになる。
| n |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| ⌊n⌋ |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
| q(n) |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
3 |
3 |
⌊n⌋が同じ範囲のnではq(n))の分母は一定でかつ分子のnが単調に
増えるのでq(n)>q(n+1)となりえない。
一方あるk>1に対してn=k2−1のときは⌊n⌋<⌊n+1⌋
であるからq(n)>q(n+1)となりうる。
両辺を計算するとq(n)=⌊⌊k2−1⌋k2−1⌋=k−1k2−1=k+1,
q(n+1)=⌊⌊k2⌋k2⌋=kk2=k
となるため、q(n)>q(n+1)が常に成り立つ。
以上より求めるnはk2−1(k>1)で表せる全ての整数である。