Тема . Ломоносов

Тождественные преобразования, функции, уравнения и системы на Ломоносове

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела ломоносов
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#103074

Известно, что m,n,k  — различные натуральные числа, большие 1,  число log n
  m  рационально, и, кроме того,

 √log-n-   √log-k
k   m  =m    n

Найдите минимальное из возможных значений суммы k+5m + n.

Источники: Ломоносов - 2020, 11.8 (см. olymp.msu.ru)

Показать ответ и решение

Преобразуем исходное равенство, учитывая, что числа m,n,k  больше 1  и соответствующие логарифмы положительны:

 √logmn-  √lognk        ∘-----  ∘ -----
k      =m      ⇔ logm k⋅ lo∘gmn-=- lognk ⇔
        ⇔ log k⋅∘log--n=   logmk-⇔
             m      m      logmn
      ⇔ ∘logmk-⋅logm n= 1⇔  logmk⋅log2m n= 1

Выполнив замену k =np,m =nq,  где p⁄= 0,q ⁄= 0,  получим

p ⋅ 1-= 1⇔ p= q3.
q  q2

Таким образом, все тройки (k,m,n),  удовлетворяющие условию задачи, имеют вид (nq3,nq,n) .

Ясно, что q > 0:  в противном случае из натуральности числа n  следует, что число nq  лежит в интервале (0;1)  и не является натуральным. Случай q = 1  противоречит условию задачи. Если q ∈ (0;1),  то q = 1∕r,  где r> 1,  и тогда тройку натуральных чисел (q3  q )
n  ,n,n можно записать в виде ( r2 r3)
 l,l ,l с натуральным l.  Сумма k+ 5m+ n  для этой тройки будет больше такой же суммы для чисел, входящих в тройку ( 3   )
 lr ,lr,l .  Значит, q > 1.

При целых q  тройка чисел с минимальной суммой k +5m + n  получается при n =2,q = 2:  это числа k= 28,m = 22,n= 2,  и для них сумма k +5m +n  равна 278.  Если q  рациональное, но не целое, то для того, чтобы число   3
nq  было целым, необходимо, чтобы n  было как минимум восьмой степенью целого числа, не меньшего 2,  и, конечно же, сумма   3
nq + 5nq+n  будет больше, чем 278  (т.к. n ≥256).

Ответ: 278

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!