Тема . Уравнения в целых числах

Линейные диофантовы уравнения

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#115887

Перед чемпионатом мира по футболу тренер сборной России решил провести три тренировочных матча (каждый продолжительностью   90  минут) с участием семи игроков, чтобы оценить их навыки. В любой момент времени во время матча на поле находится ровно один из них. Суммарное время (измеряемое в минутах), проведённое на поле каждым из четырёх первых игроков, должно быть кратно 7,  а для каждого из трех оставшихся — кратно 13.  Количество замен игроков во время каждого матча не ограничено. Сколько существует возможных распределений игрового времени между игроками при заданных условиях?

Показать ответ и решение

Пусть x
 i  (i=1,2,...,7)  — время i  -го игрока на поле. Требуется найти количество наборов натуральных чисел, удовлетворяющих уравнению:

x1+x2+ ...+ x7 = 270

при условиях: xi ... 7 (i= 1,2,3,4), xj ... 13 (j = 5,6,7)

Положим:

x1 +x2+ x3+ x4 = 7m, x5+ x6+x7 =13n.

Тогда:

7m + 13n = 270,

где m, n∈ ℕ,  m ≥ 4,  n ≥3.

Найдём все пары натуральных чисел (m, n),  удовлетворяющие уравнению:

(m,n)= (33,3), (20,10), (7,17)

Случай 1: (m,n)= (33,3)

Здесь x5 = x6 = x7 = 13.  Положим xi =7yi  (i= 1,2,3,4),  тогда:

y1+ y2+ y3 +y4 = 33

Количество решений по методу шаров и перегородок:

C43−31−1 = C332 = 4960

Случай 2: (m,n)= (20,10)

Положим xi = 7yi  (i= 1,2,3,4  ) и xj = 13yj  (j = 5,6,7).  Тогда:

y1+ y2 +y3+ y4 =20, y5+ y6+ y7 =10

Количество решений по методу шаров и перегородок:

  4−1   7−1
C20−1⋅C10− 1 = C319 ⋅C29 = 34884

Случай 3: (m,n)= (7,17)

Аналогично:

y1+ y2+ y3 +y4 = 7, y5+ y6 +y7 = 17

Количество решений по методу шаров и перегородок:

C4−1⋅C7−1 = C3⋅C2 = 2400
 7−1  17−1   6  16

Общее количество допустимых распределений:

4960+34884+2400= 42244
Ответ:

 42244

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!