Тема . Ломоносов

Комбинаторика на Ломоносове: способы, логика, игры

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#78844

Сколькими различными способами можно выбрать целые числа a,b,c∈[1;100]  так, чтобы точки с координатами A (− 1,a)  , B(0,b)  и C (1,c)  образовывали прямоугольный треугольник?

Источники: Ломоносов-2013, 9.8 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Первое, что приходит в голову, когда слышишь прямоугольный треугольник это теорема Пифагора, так давайте же её применим, ведь все координаты вершин нам даны, а значит, мы можем найти все стороны треугольника.

Подсказка 2

Чтобы её применить, нужно определиться, какая сторона будет гипотенузой, давайте начнём с AC. Попробуйте разбить полученное выражение на произведение скобок, равное какой-то константе, ведь тогда мы сможем применить знания из теории чисел, чтобы правильно посчитать кол-во таких треугольников.

Подсказка 3

В случае, когда гипотенуза равна AC, получим (b-a)(b-c) = 1, откуда получим, что каждая из скобок равна либо 1, либо -1, подумайте, как посчитать кол-во треугольников, которое получится в данном случае. Какие треугольники задаются при (b-a) = 1 и (b-a) = -1, а что нужно зафиксировать, чтобы получить треугольник, в одном из этих случаев?

Подсказка 4

Во-первых, нам повезло, что полученные 2 случая: с произведением равным 1 и равным -1, дают нам разные треугольники, а значит мы их просто сложим в конце, а во-вторых, когда мы фиксируем одно из чисел, то остальные однозначно получаются из заданных нами уравнений, а значит нам достаточно найти границы на одно из чисел так, чтобы остальные тоже попадали в заданные границы [1;100]. Остальные случаи убиваются так же быстро.

Показать ответ и решение

 AB2 = 1+(b− a)2, BC2 = 1+(c− b)2, AC2 =4+ (c− a)2.

Если треуогльник ABC  прямоугольный с гипотенузой AC  , то по т.Пифагора

   2    2     2
AC  = AB  +BC

1+ (b− a)2+1+ (b− c)2 = 4+(a− c)2

что приводится к виду (b− a)(b − c)= 1  . Так как оба множителя — целые числа, имеем только такие случаи: b= a+1 =c+ 1  и b= a− 1= c− 1  , для каждого из которых есть 99  троек (a,b,c)  , т.е. всего 198  способов.

Если гипотенузой является сторона AB  , то аналогично получаем соотношение (c− a)(c− b) =−2  , что возможно только в следующих случаях:

c =a+ 1= b− 2

c =a− 1= b+ 2

c =a+ 2= b− 1

c =a− 2= b+ 1

для каждого из которых есть 97  троек (a,b,c)  , т.е. всего 97⋅4= 388  способов.

Если гипотенузой является сторона BC  , то получаем соотношение (a − b)(a− c)= −2  . Аналогично предыдущему, находим 388  способов.

Всего получаем 198+ 388+ 388= 974  способов.

Ответ: 974

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!