Sea $S$ el conjunto de los puntos $(x,y)$ del plano que cumplen
\[x^2-2x+a\leq y\leq -x^2\]
para cierto parámetro real $a$. Hallar el menor área posible que puede tener un rectángulo con lados paralelos a los ejes tal que $S$ queda en su interior.
Se tiene una sucesión decreciente infinita de números reales $x_1\geq x_2\geq x_3\geq\ldots$ que cumple que
\[x_1+\frac{x_4}{2}+\frac{x_9}{3}+\ldots+\frac{x_{n^2}}{n}\leq 1\]
para todo entero positivo $n$. Demostrar que se cumple que
\[x_1+\frac{x_2}{2}+\frac{x_3}{3}+\ldots+\frac{x_n}{n}\leq 3.\]