Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 519815
i

Пусть q  — наи­мень­шее общее крат­ное, а d   — наи­боль­ший общий де­ли­тель на­ту­раль­ных чисел x и y, удо­вле­тво­ря­ю­щих ра­вен­ству 7x=16y минус 73.

а)  Может ли  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби быть рав­ным 204?

б)  Может ли  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби быть рав­ным 2?

в)  Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Для чисел x=17 и y=12 вы­пол­ня­ет­ся усло­вие 7x=16y–73, q = 204, d=1, дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =204.

б, в) При x=1 и y=5 вы­пол­ня­ет­ся ра­вен­ство 7x=16y минус 73 и  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =5. По­ка­жем, что ни­ка­кое зна­че­ние  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби , мень­шее 5, не ре­а­ли­зу­ет­ся. Дей­стви­тель­но, пусть x = ad, а y = bd, где a и b  — на­ту­раль­ные числа с наи­боль­шим общим де­ли­те­лем 1. Тогда q= дробь: чис­ли­тель: xy, зна­ме­на­тель: d конец дроби =abd и  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =ab. Рас­смот­рим че­ты­ре воз­мож­но­сти.

Если  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =1, то a = b, x=y= дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби что не­воз­мож­но, по­сколь­ку x и y  — на­ту­раль­ные числа.

Если  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =2, то воз­мож­ны два слу­чая:

     а) a = 1, b = 2, то есть y = 2x, от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби , что не­воз­мож­но.

     б) a = 2, b = 1, то есть x = 2y, от­ку­да y= дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , что не­воз­мож­но.

Если  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =3, то воз­мож­ны два слу­чая:

     а) a = 1, b = 3, то есть y = 3x, от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 41 конец дроби , что не­воз­мож­но.

     б) a = 3, b = 1, то есть x = 3y, от­ку­да y= минус дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , что не­воз­мож­но.

Если  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =4, то воз­мож­ны два слу­чая:

     а) a = 1, b = 4, то есть y = 4x, от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 57 конец дроби , что не­воз­мож­но.

     б) a = 4, b = 1, то есть x = 4y, от­ку­да y= минус дробь: чис­ли­тель: 73, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби что не­воз­мож­но.

 

Ответ: а) да; б) нет; в) 5.

 

При­ве­дем ре­ше­ние Сер­гея Ни­ко­ла­е­ва для пунк­тов б) и в).

За­пи­шем ра­вен­ство в виде 7x − 16y  =  73. Если d  =  НОД(x, y), то левая часть де­лит­ся на d, тогда и пра­вая часть долж­на де­лить­ся на d. Но число 73 де­лит­ся толь­ко на 1 и 73, сле­до­ва­тель­но, d  =  1 или  d = 73.

Пусть d  =  1, тогда q  =  xy.

Умно­жив обе части ис­ход­но­го ра­вен­ства на y, по­лу­чим:

7xy=16y в квад­ра­те минус 73y рав­но­силь­но 7xy=y левая круг­лая скоб­ка 16y минус 73 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пра­вая часть от­ри­ца­тель­на при y ≤ 4.

Сле­до­ва­тель­но, y ≥ 5, тогда q ≥ 5 и  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби = дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби боль­ше или равно 5.

Пусть d  =  73, тогда x  =  73a и y  =  73b, где a и b -- вза­им­но про­стые числа. За­ме­тим, что

q= дробь: чис­ли­тель: xy, зна­ме­на­тель: 73 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби = дробь: чис­ли­тель: xy, зна­ме­на­тель: 73 в квад­ра­те конец дроби =ab.

Раз­де­лив ис­ход­ное ра­вен­ство на 73, по­лу­чим 7a  =  16b − 1.

При этом НОД(a, b)  =  1. Под­ста­вив b  =  1, 2, 3 в ра­вен­ство, убе­дим­ся, что пра­вая часть не де­лит­ся на 7. При b  =  4 пра­вая часть де­лит­ся на 7, и a  =  9, сле­до­ва­тель­но, ab  =  36. При боль­ших зна­че­ни­ях b по­лу­чим боль­шие зна­че­ния ab.

Сле­до­ва­тель­но, от­но­ше­ние  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби боль­ше или равно 5.

По­ка­жем, что оно может быть равно 5. При x=1 и y=5 вы­пол­ня­ет­ся ра­вен­ство 7x=16y минус 73 и  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби =5.

Сле­до­ва­тель­но, наи­мень­шее зна­че­ние  дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: d конец дроби равно 5.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Верно по­лу­че­ны все пе­ре­чис­лен­ные (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­ты.4
Верно по­лу­че­ны три из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.3
Верно по­лу­че­ны два из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.2
Верно по­лу­чен один из сле­ду­ю­щий ре­зуль­та­тов:

— обос­но­ван­ное ре­ше­ние в п. а;

— при­мер в п. б;

— ис­ко­мая оцен­ка в п. в;

— при­мер в п. в, обес­пе­чи­ва­ю­щий точ­ность преды­ду­щей оцен­ки.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства
Иван Гладких 30.04.2019 21:49

По при­зна­кам де­ли­мо­сти по­лу­ча­ем, что y может при­ни­мать зна­че­ния: 5, 12, 19, 26, 33, ...

В свою оче­редь x может при­ни­мать зна­че­ния: 1, 17, 33, 49, 65, ...

Так как все пары вза­им­но про­сты, то без труда на­хо­дит­ся пара, для ко­то­рой НОК(x,y)=204 и на­хо­дит­ся ми­ни­маль­ный НОК.

Служба поддержки

Мо­же­те на­пи­сать ре­ше­ние?

Иван Гладких 10.08.2019 21:13

Ре­ше­ние за­да­ния № 519815 по прось­бе служ­бы под­держ­ки

q=НОК(x;y)

d=НОД(x;y)

7x=16y-73

Вы­ра­зим x и y, учи­ты­вая что x,y∈N

x=(16y-73)/7 и y=(7x+73)/16

17y-73≡0(mod 7) 7x+73≡0(mod 16)

9y≡45(mod 7) 7x≡7(mod 16)

y≡5(mod 7) x≡1(mod 16)

x=1;17;33;49;65;…

y=5;12;19;26; 33;…

d=НОД(x;y)=1

q=НОК(x;y)=xy

а) q/d=204 {17•12=204}

б) q/d=2 нет.

{Ми­ни­маль­ные зна­че­ния x=1 и y=5 ми­ни­маль­ное зна­че­ние q/d=5}

в) q/d=1•5=5

Ответ: а) да б) нет в) 5

Служба поддержки

Мо­же­те по­ка­зать, что все пары ре­ше­ний вза­им­но про­сты?

Иван Гладких 22.08.2019 10:09

Оче­вид­ные вещи спра­ши­ва­е­те.

Найдём НОД((5+7n);(1+16n)) с по­мо­щью ал­го­рит­ма Эв­кли­да:

1) (5+7n):(1+16n)=7/16 (ост 73/16)

2) (1+16n):(73/16)=256/73 n (ост 1)

3) (73/16):(1)=73/16 (ост 0)

4) НОД((5+7n);(1+16n))=1

Служба поддержки

Такое до­ка­за­тель­ство — не­отъ­ем­ле­мая часть ре­ше­ния, ее нель­зя про­пус­кать. За­пись с дро­бя­ми — не ал­го­ритм Ев­кли­да (через Е обыч­но пи­шет­ся). По­след­нее: вывод не­пра­виль­ный. Если вме­сто n под­ста­вить 114 (взять 114-е члены по­сле­до­ва­тель­но­стей ре­ше­ний), то НОД(5+7n, 1+16n) будет не 1, а 73.

Иван Гладких 23.08.2019 20:16

Дей­стви­тель­но, при не­ко­то­рых n вы­ра­же­ния не вза­им­но про­стые. Точ­нее, НОД=73 по­вто­ря­ет­ся при n=41+73k. Это вли­я­ет на ре­ше­ние?

 

За­пись ал­го­рит­ма Ев­кли­да для вы­чис­ле­ния НОД((5+7n);(1+16n)):

НОД((16n+1);(7n+5))

(16n+1)-(7n+5)=(9n-4)

(9n-4)-(7n+5)=(2n-9)

(7n+5)-(2n-9)=(5n+14)

(5n+14)-(2n-9)=(3n+23)

(3n+23)-(2n-9)=(n+32)

(2n-9)-(n+32)=(n-41)

(n+32)-(n-41)=73

 

По­это­му (n-41)⋮73, если n=41+73k,где k=1,2,3,… и (n-41)∤73, если n≠41+73k, где k=1,2,3,…

То есть

НОД((16n+1);(7n+5) )=73, если n=41+73k, где k=1,2,3,...

НОД((16n+1);(7n+5) )=1, если n≠41+73k, где k=1,2,3,...

 

Дру­гих общих де­ли­те­лей нет.

Служба поддержки

Ошиб­ка при по­ис­ке об­ще­го де­ли­те­ля сей­час ис­прав­ле­на, но про­бел со вза­им­ной про­сто­той чисел, упо­мя­ну­тый в ре­ше­нии, не устра­нен. Более того, утвер­жде­ние ока­за­лось не­вер­ным. Ошиб­ка в ре­ше­нии вли­я­ет на ре­ше­ние тем, что пока ошиб­ка есть, ре­ше­ния нет.

Иван Гладких 26.08.2019 18:02

Наш слу­чай на­хо­дит­ся до пер­вых двух чисел, не яв­ля­ю­щих­ся вза­им­но про­сты­ми. До­ста­точ­но на это ука­зать.

Служба поддержки

Вот это место «числа х и y вза­им­но про­стые, по­это­му d=1, q=xy, q/d=xy» не­вер­но. Мо­же­те ис­пра­вить, ак­ку­рат­но до­пи­сав не­об­хо­ди­мый фраг­мент ре­ше­ния?