Задание 19 ЕГЭ, математика (профиль): Числа и их свойства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

Длины сторон прямоугольника ― натуральные числа, а его периметр равен 4000. Известно, что длина одной стороны прямоугольника равна n% от длины другой стороны, где n  ― также натуральное число.

а)  Какое наибольшее значение может принимать площадь прямоугольника?

б)  Какое наименьшее значение может принимать площадь прямоугольника?

в)  Найдите все возможные значения, которые может принимать площадь прямоугольника, если дополнительно известно, что n < 100.

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Задача сводится к анализу квадратичной функции площади при фиксированной сумме сторон и к поиску делителей числа 200000=26⋅55200000=2^6\cdot5^5 в нужном диапазоне для условия с процентами.

Полупериметр прямоугольника равен 20002000, поэтому стороны можно записать как xx и 2000−x2000-x, где 1≤x≤10001\le x\le 1000 — натуральные числа. Площадь S(x)=x(2000−x)=2000x−x2S(x)=x(2000-x)=2000x-x^2 — квадратичная функция с ветвями вниз, максимум которой достигается в вершине параболы x=1000x=1000.

а) При x=1000x=1000 прямоугольник становится квадратом со стороной 10001000, что допустимо (n=100n=100). Тогда S=1000⋅1000=1 000 000S=1000\cdot1000=1\,000\,000 — это наибольшее возможное значение.

б) Поскольку парабола симметрична относительно x=1000x=1000, чем дальше xx от вершины, тем меньше значение функции. Наименьшее допустимое x=1x=1, тогда вторая сторона 2000−1=19992000-1=1999, а n=199900n=199900 — натуральное число, условие выполняется. Площадь S=1⋅1999=1999S=1\cdot1999=1999 — наименьшее значение.

в) Пусть aa — сторона, от которой берут проценты, тогда вторая сторона равна an100\frac{an}{100}. Из условия суммы сторон: a+an100=2000⇒a(100+n)=200000a+\frac{an}{100}=2000 \Rightarrow a(100+n)=200000. Так как a,na,n — натуральные, (100+n)(100+n) должно быть делителем числа 200000=26⋅55200000=2^6\cdot5^5. Учитывая n<100n<100, получаем 100<100+n<200100<100+n<200. Проверка делителей в этом диапазоне: чисто степени двойки не превышают 6464; делитель, кратный 55 но не 2525, — только 160=25⋅5160=2^5\cdot5, откуда a=1250a=1250, вторая сторона 750750, площадь 937500937500; делители, кратные 2525, — это 125,150,175125,150,175, но 150150 и 175175 не делят 200000200000, остаётся 125125, тогда a=1600a=1600, вторая сторона 400400, площадь 640000640000.

Типичные ошибки

  • Ошибочно искать минимум площади в вершине параболы, а не на границе допустимого промежутка значений xx.
  • Не учитывать, что nn может быть больше 100 (в пунктах а и б), ограничивая перебор только случаем n<100n<100.
  • Пропускать делители числа 200000200000, не проверяя все степени 2 и 5 или забывая исключить делители, не входящие в разложение (например, 150 и 175).
Непонятно?

Похожие задачи