Тема . ПВГ (Покори Воробьёвы Горы)

Теория чисел на ПВГ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела пвг (покори воробьёвы горы)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67141

Решите уравнение в целых числах:

∘ --2--------
  9x +80x− 40= 3x − 20y

Источники: ПВГ-2010, 11.5 (см. pvg.mk.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Хммм... В условии есть корень, от которого сразу же хочется избавиться. Что можно сделать?

Подсказка 2:

Конечно! Запишем себе где-то на полях условие, что 3x−20y неотрицательно и смело возведём в квадрат. Давайте теперь в левой и правой части разложим выражения так, чтобы получить произведение множителя на скобку. Что можно сказать, помня, что x и y — целые?

Подсказка 3:

Да! Заметим, что (2 + 3y) не может быть равным нулю, поэтому на него можно поделить! Окей, с одной стороны получили всё ещё целый x, а с другой — отношение двух двучленов. Что всё это значит?

Подсказка 4:

Да! Получаем, что часть с игриками должна быть целым числом! Умножим обе части на 9. Получим 9x-30y+20=49/(3y+2). Тогда 3y+2 — делитель числа 49. Осталось только перебрать все возможные случаи и записать ответ!

Подсказка 5:

(Не забудем, что 3x−20y неотрицательно!) Чтобы сократить перебор, можно посмотреть на то, какие остатки дают левая и правая части, например, при делении на 3 ?)

Показать ответ и решение

Сначала бездумно возведём обе части в квадрат, в конце уже проверим, чтобы 3x− 20y  было неотрицательно.

 2            2           2
9x +80x− 40=9x − 120xy +400y

               2
40x(2+ 3y) =40(10y + 1)

Так как x,y  целые, то можно поделить на ненулевое 2+ 3y  обе части уравнения и получить, что целым числом должно являться

x= 10y2-+1-
    3y+2

Поделим многочлен на многочлен в столбик: для начала избавимся от   2
10y,  для этого надо домножить 3y+ 2  на 10
 3 y.  Получим

               10   20
10y2+ 1= (3y+ 2)⋅3-y− 3-y+ 1

Теперь разделим − 230y  на 3y+ 2:

− 20-y = − 20⋅(3y +2)+ 40
  3     9          9

Тогда

10y2+ 1= 10y⋅(3y +2)− 20⋅(3y +2)+ 40+ 1=
         3          9          9

  10          20         49
=  3 y⋅(3y +2)− 9 ⋅(3y +2)+ 9

Получим

10y2+ 1  10   20    49-
-3y+-2-= -3 y− 9-+ 3y9+-2

Тогда получается, что должно быть целым и число

   10   20  -49∕9-
x=  3 y− 9 + 3y+ 2

После переноса слагаемых и умножения на 9  обоих частей получим

             49
9x− 30y+ 20= 3y+-2
                 .

Делителями (целыми) числа 49  являются − 49,− 7,− 1,1,7,49.  Заметим, что только − 1,−7,−49  дают остаток 2  по модулю 3,  поэтому скобка 3y+ 2  может принимать только эти значения. Разберём случаи

  • 3y+ 2= −1  ⇐⇒   y = −1 =⇒   20+ 9x − 30y = −49 ⇐⇒  x= −11
  • 3y+ 2= −7  ⇐⇒   y = −3 =⇒   20+ 9x − 30y = −7 ⇐⇒  x= −13
  • 3y+ 2= −49  ⇐⇒   y = −17 =⇒   20 +9x− 30y =− 1  ⇐⇒   x= −59

Остаётся проверить, что 3x− 20y  принимает неотрицательные значения для полученных решений. Из трёх кандидатов не подходит только первая пара, потому что 3⋅(− 11)− 20⋅(−1)= −13< 0.

Ответ:

 (−13,− 3),(−59,−17)

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!