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Se considera una sucesión estrictamente creciente de enteros positivos $a_1<{\ldots}<{a_{nm+1}}$.
Prueba que
- (1) o bien existe una sucesión de $m+1$ términos de forma que ninguno divide al siguiente,
- (2) o bien existe una sucesión de $n+1$ términos consecutivos en la que cada término divide al siguiente.
Pista. Considera la longitud máxima de las sucesiones de términos consecutivos en los que cada término divide al siguiente. (Teoría de Erdos--Szekeves sobre sucesiones.)
Solución. Para cada índice $i$ consideramos la sucesión de términos consecutivos más larga comenzando en $a_i$, de forma que cada término divide al siguiente; sea $a_i,a_{i+1},...,a_{i+t}$, se verifica $a_j|{a_{j+1}}$ para $j=i,i+1,...,i+t-1$, y $a_{i+t}$ no divide a ${a_{i+t+1}}$. Asignamos a $i$ el número $n_i=t+1$, que es el número de términos de esta sucesión.
Si para algún índice $i$ se tiene que $n_i>n$, tenemos el caso (2).
Si por el contrario, se tiene $n_i\leq{n}$ para cada índice $i$, existe un $s(i)$ verificando $i<{s(i)}\leq{i+n}$ y $a_i$ no divide a ${a_{s(i)}}$. Podemos construir la sucesión $a_1,a_{s(1)},a_{s^2(1)},...$ Se tiene $s(1)\leq{1+n}$, $s^2(1)\leq{s(1)+n}\leq{1+2n}$, e inductivamente $s^r(1)\leq{1+rn}$. En particular, $s^m(1)\leq{1+mn}$, y podemos construir una sucesión ${a_{s^r(1)}}_{r=0}^m$ verificando la condición en (1).
27 Putman (1966). Ej. B4