Тема . ДВИ по математике в МГУ

Параметры на ДВИ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#90121

Найдите все значения параметра a,  при которых существуют четыре натуральных числа x,y,u,v,  удовлетворяющих системе уравнений

{(x+ y)(x + y+ 20) =(140− a)(a − 80),
           2    2         2  2 2
        a(8u  +2v − a)= (4u − v) .

Показать ответ и решение

Требуется найти такие значения параметра a,  при каждом из которых система имеет решения.

Заметим, что в первом уравнении системы фигурируют только переменные x,y,a,  а во втором – только u,v,a.

То есть пары натуральных чисел x,y  и u,v  друг от друга не зависят, а значит, достаточно найти такие значения a,  при каждом из которых имеют натуральные решения уравнение (x +y)(x+ y+ 20)= (140− a)(a− 80)  и уравнение a(8u2+2v2− a)= (4u2− v2)2.

Рассмотрим первое уравнение:

(x + y)(x+ y+ 20)= (140 − a)(a− 80).

Поскольку x,y  натуральные, то левая часть очевидно положительна, откуда положительной должна быть и правая:

(140− a)(a − 80)> 0,

80< a< 140.

Это не единственное ограничение на наличие натуральных корней у данного уравнения, но даже оно одно в дальнейшем приведет нас к ответу.

Рассмотрим второе уравнение и сделаем замены 4u2 = t,  v2 = k :

   2    2         2   22
a(8u  +2v − a)= (4u − v) ,

                   2
a(2t+ 2k− a)= (t− k) ,

 2                 2
a  − a(2k+ 2t) +(t− k) = 0,

                              √--
D =(2k+ 2t)2 − 4(t− k)2 =16kt= (4 kt)2.

⌊             √--
|a1 = 2k+-2t−-4-kt= k +t− 2√kt,
|⌈         2   √--
 a2 = 2k+-2t+-4-kt= k +t+ 2√kt.
          2

Обратная замена:

[a1 = v2+ 4u2 − 2√4u2v2-=(2u− v)2,
      2   2   √ --22-        2
 a2 = v + 4u +2  4uv  =(2u+ v) .

Поскольку u,v  являются натуральным числами, то числа 2u + v  и 2u− v  являются целыми.

В таком случае числа (2u− v)2  и (2u +v)2  являются либо нулем, либо квадратами натуральных чисел. Значит, и параметр a  тоже должно быть либо нулем, либо квадратом натурального числа.

На интервале (80;140)  мы имеем три таких квадрата     2
a =9  = 81,       2
a = 10  =100,       2
a = 11  = 121.

1) Рассмотрим a = 81:

{
        (x+ y)(x + y+ 20) = 59,
  81(8u2+ 2v2− 81)= (4u2− v2)2.

59 – простое число, среди его делителей есть только 1 и 59.

То есть возможны лишь два варианта:

{
     x+ y =59,
  x+ y+ 20= 1.

Или:

{
      x +y = 1,
 x + y+ 20= 59.

Обе эти системы несовместны.

2) Рассмотрим a = 100 :

{
         (x+ y)(x + y+ 20) = 800,
  100(8u2+ 2v2− 100) =(4u2− v2)2.

При x= y =u = 10,v = 30  система верна. Следовательно, a= 100  – часть ответа.

3) Рассмотрим a = 121 :

{
       (x+ y)(x +y + 20) =19 ⋅41,
  121(8u2+ 2v2− 121) =(4u2− v2)2.

Здесь возможны четыре варианта:

{
       x+ y = 1,
 x+ y+ 20 =779.

{
    x+ y =779,
  x+ y+ 20= 1.

{
     x + y = 19,
 x + y+ 20= 41.

{
     x + y = 41,
 x + y+ 20= 19.

Все эти системы несовместны.

Ответ:

a = 100

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!