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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

Символом [a] обозначается целая часть числа a, то есть наибольшее целое число, не превосходящее a. Например,  левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента правая квадратная скобка =1 и  левая квадратная скобка минус 3,4 правая квадратная скобка = минус 4.

а)  Существует ли такое натуральное число n, что  левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n плюс 2 конец аргумента правая квадратная скобка умножить на левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n минус 2 конец аргумента правая квадратная скобка =n?

б)  Существует ли такое натуральное число n, что  левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n плюс 35 конец аргумента правая квадратная скобка умножить на левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n минус 34 конец аргумента правая квадратная скобка =n?

в)  Найдите все натуральные числа n, для которых  левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n плюс 75 конец аргумента правая квадратная скобка умножить на левая квадратная скобка корень из: начало аргумента: n минус 74 конец аргумента правая квадратная скобка =n.

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Используется неравенство [x]≤x[x]\le x, чтобы оценить произведение целых частей через произведение самих корней, а затем анализ равенства (когда оценка становится точной) через делимость и квадраты целых чисел.

а) Для любого xx верно [x]≤x[x]\le x, поэтому [n+2]⋅[n−2]≤n+2⋅n−2=n2−4<n[\sqrt{n+2}]\cdot[\sqrt{n-2}]\le \sqrt{n+2}\cdot\sqrt{n-2}=\sqrt{n^2-4}<n. Значит равенство произведения целых частей числу nn невозможно — ответ «нет».

б) Подберём nn так, чтобы под корнями получились точные квадраты. Возьмём n=35⋅34=1190n=35\cdot34=1190. Тогда n+35=352n+35=35^2, n−34=342n-34=34^2, поэтому [n+35]=35[\sqrt{n+35}]=35, [n−34]=34[\sqrt{n-34}]=34, а их произведение 35⋅34=n35\cdot34=n — условие выполняется, значит такое число существует.

в) Сначала оценим сверху: n=[n+75]⋅[n−74]≤(n+75)(n−74)=n2+n−75⋅74n=[\sqrt{n+75}]\cdot[\sqrt{n-74}]\le\sqrt{(n+75)(n-74)}=\sqrt{n^2+n-75\cdot74}. Возводя в квадрат, получаем n2≤n2+n−75⋅74n^2\le n^2+n-75\cdot74, то есть n≥75⋅74=5550n\ge75\cdot74=5550.

При n=5550n=5550 имеем n+75=752n+75=75^2, n−74=742n-74=74^2, значит [n+75]=75[\sqrt{n+75}]=75, [n−74]=74[\sqrt{n-74}]=74, и 75⋅74=n75\cdot74=n — равенство выполняется.

Теперь докажем, что больших решений нет. Пусть n>5550n>5550. Если [n+75]=[n+74][\sqrt{n+75}]=[\sqrt{n+74}], то, заменив n+75n+75 на n+74n+74, получаем ту же оценку n≤n2−742<nn\le\sqrt{n^2-74^2}<n — противоречие. Если же [n+75]>[n+74][\sqrt{n+75}]>[\sqrt{n+74}], то n+75=k\sqrt{n+75}=k — целое число, и n=k⋅[k2−149]n=k\cdot[\sqrt{k^2-149}], откуда k2−75k^2-75 делится на kk, значит 7575 делится на kk, то есть k≤75k\le75. Тогда n+75=k2≤752n+75=k^2\le75^2, откуда n≤5550n\le5550 — противоречие с n>5550n>5550. Следовательно, единственное решение n=5550n=5550.

Типичные ошибки

  • Забывают, что [x]≤x[x]\le x даёт только оценку сверху, и делают вывод о равенстве без проверки, когда оно достигается.
  • При поиске примера не проверяют, что подкоренные выражения действительно являются точными квадратами.
  • В пункте в) не рассматривают оба случая (равные и неравные целые части соседних корней), что приводит к неполному доказательству единственности решения.
Непонятно?

Похожие задачи