Тема . Высшая проба - задания по годам

Высшая проба 2015 и ранее

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#89286

Найдите все пары взаимно простых натуральных чисел a  и b  такие, что a2+3b2  делится на a+ 3b  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте найдём какое-нибудь выражение, которое точно делится на (a + 3b) и может быть нам полезно в данной задаче. Нам отлично подойдёт a² + 3ab. И правда! Выражение a² + 3b² - a² - 3ab легко сворачивается в 3b(b - a), а также оно должно делиться на (a + 3b).

Подсказка 2

С помощью алгоритма Евклида легко доказать, что (b, a+3b) = 1 ≥ 3*(b - a) делится на (a + 3b). Теперь необходимо сравнить между собой a и b и рассмотреть разные случаи

Подсказка 3

Если a = b, то с учётом взаимной простоты двух чисел, этот случай очевиден. Если же b > a, то решений также не будет по понятным причинам. Остаётся единственный содержательный случай — a > b.

Показать ответ и решение

Заметим, что a2+3ab  делится на a+ 3b  тогда

          2   2   2
3b(b− a)= a +3b − a − 3ab

(добавили и вычли a2  ) делится на a+ 3b,  так как (b,a)= 1,  тогда (b,a+3b)= 1,  то есть 3(b− a)  делится на a+ 3b.

Если b> a,  то

3(b− a)<3b< 3b+a

при этом они все больше 0,  откуда следует противоречие.

Если b= a,  то это может быть только при a= b= 1  иначе (a,b) >1.

Если a> b,  то так как 3(a− b)  делится на a+ 3b,  то 3(a− b)= k⋅(a+ 3b),  где k≤ 2,  иначе будет противоречие.

Разберем 2  случая.

(a) Если k= 1,  тогда 2a =6b,  то есть a= 3b.  Если b⁄=1,  то возникает противоречие с взаимной простотой, значит, a =3,b= 1.

(b) Если k= 2,  тогда a= 9b.  Если b⁄= 1,  то возникает противоречие с взаимной простотой, значит, a= 9,b= 1.

Итого получили следующие пары {a,b} :{1,1},{3,1},{9,1}

Ответ: {1,1}, {3,1}, {9,1}

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!