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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

Пусть q  — наименьшее общее кратное, а d  — наибольший общий делитель натуральных чисел x и y, удовлетворяющих равенству 3x = 8y − 29.

а)  Может ли  дробь: числитель: q, знаменатель: d конец дроби быть равным 170?

б)  Может ли  дробь: числитель: q, знаменатель: d конец дроби быть равным 2?

в)  Найдите наименьшее значение  дробь: числитель: q, знаменатель: d конец дроби .

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Представить x=ad, y=bdx=ad,\ y=bd с взаимно простыми a,ba,b, тогда qd=ab\dfrac{q}{d}=ab, и подобрать/исключить возможные значения произведения, подставляя в исходное уравнение.

Пусть d=gcd⁡(x,y)d=\gcd(x,y), тогда x=ad, y=bdx=ad,\ y=bd, где gcd⁡(a,b)=1\gcd(a,b)=1. Тогда q=lcm(x,y)=abdq=\mathrm{lcm}(x,y)=abd, и значит qd=ab\dfrac{q}{d}=ab — это произведение взаимно простых частей.

а) Возьмём x=17, y=10x=17,\ y=10: проверка 3⋅17=51=8⋅10−293\cdot17=51=8\cdot10-29. Здесь d=gcd⁡(17,10)=1d=\gcd(17,10)=1, q=lcm(17,10)=170q=\mathrm{lcm}(17,10)=170, значит qd=170\dfrac{q}{d}=170 — возможно.

б) Если qd=2\dfrac{q}{d}=2, то {a,b}={1,2}\{a,b\}=\{1,2\}, то есть одно число вдвое больше другого: y=2xy=2x или x=2yx=2y. Подставляя в 3x=8y−293x=8y-29, получаем x=2913x=\dfrac{29}{13} или y=292y=\dfrac{29}{2} — не натуральные числа. Значит, значение 2 невозможно.

в) Если x=yx=y, из уравнения x=y=295x=y=\dfrac{29}{5} — не натуральное, значит ab=1ab=1 невозможно. При ab=2ab=2 (см. пункт б) — тоже невозможно. При ab=3ab=3 аналогично получаем x=2921x=\dfrac{29}{21} или y=−29y=-29 — не подходит. При ab=4ab=4: берём x=1, y=4x=1,\ y=4, проверка 3⋅1=3=8⋅4−293\cdot1=3=8\cdot4-29, верно. Тогда d=1, q=4d=1,\ q=4, qd=4\dfrac{q}{d}=4. Так как меньшие значения (1,2,3) не реализуются, минимум равен 4.

Типичные ошибки

  • Путают формулу q⋅d=xyq\cdot d=xy и не выражают q/dq/d через взаимно простые a,ba,b.
  • Не проверяют, что найденные x,yx,y действительно натуральные числа.
  • Забывают перебрать оба случая a=1,b=ka=1,b=k и a=k,b=1a=k,b=1 при поиске минимального значения.
Непонятно?

Похожие задачи