сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

При каких на­ту­раль­ных n мно­же­ство ре­ше­ний не­ра­вен­ства

15x в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка n плюс 15 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс левая круг­лая скоб­ка n минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 20 минус n пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0

со­дер­жит ровно 3 целых числа?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем корни урав­не­ния

15 x в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка n плюс 15 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс левая круг­лая скоб­ка n минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 20 минус n пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Вы­чис­лим

 дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка n плюс 15 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 15 левая круг­лая скоб­ка n минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 20 минус n пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 4 n минус 45 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те

и под­ста­вим в фор­му­лу для кор­ней квад­рат­но­го урав­не­ния. По­лу­чим:

x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5 n минус 30, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби , x_n в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 60 минус 3 n, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби .

Пе­ре­пи­шем не­ра­вен­ство в виде

15 левая круг­лая скоб­ка x минус x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус x_n в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0.

Ре­ше­ни­ем этого не­ра­вен­ства яв­ля­ет­ся от­ре­зок с кон­ца­ми в точ­ках x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и x_n в квад­ра­те  левая круг­лая скоб­ка левая квад­рат­ная скоб­ка x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ; x_n в квад­ра­те пра­вая квад­рат­ная скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , если x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше x_n в квад­ра­те и  левая квад­рат­ная скоб­ка x_n в квад­ра­те ; x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , если x_n в квад­ра­те мень­ше x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Рас­сто­я­ние между кор­ня­ми равно:

d=\left|x_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус x_n в квад­ра­те |= дробь: чис­ли­тель: |8 n минус 90|, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби .

Чтобы мно­же­ство ре­ше­ний не­ра­вен­ства со­дер­жит ровно 3 целых числа не­об­хо­ди­мо вы­пол­не­ние усло­вия 2 мень­ше или равно d мень­ше 4.

Имеем 2 мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: |8 n минус 90|, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби мень­ше 4 или 15 мень­ше или равно |4 n минус 45| мень­ше 30. Решая это не­ра­вен­ство, по­лу­ча­ем, что ис­ко­мые n нужно вы­би­рать среди чисел  левая круг­лая скоб­ка 3,75; 7,5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 15; 18,75 пра­вая круг­лая скоб­ка .

При n=4 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит че­ты­ре целых ре­ше­ния.

При n=5 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; 3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит че­ты­ре целых ре­ше­ния.

При n=6 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 14, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит три целых ре­ше­ния.

При n=7 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит два целых ре­ше­ния.

При n=15 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства [1; 3] со­дер­жит три целых ре­ше­ния.

При n=16 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит три целых ре­ше­ния.

При n=17 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит три целых ре­ше­ния.

При n=18 от­ре­зок ре­ше­ний не­ра­вен­ства  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка со­дер­жит че­ты­ре целых ре­ше­ния.

Усло­ви­ям за­да­чи удо­вле­тво­ря­ют n=6, 15, 16, 17.

 

Ответ: при n=6, 15, 16, 17.