Готовясь к экзамену, Вася и Петя решали задачи из сборника, и каждый из них решил все задачи этого сборника. Каждый день Вася решал на одну задачу больше, чем в предыдущий день, а Петя решал на две задачи больше, чем в предыдущий день. Они начали решать задачи в один день, при этом в первый день каждый из них решил хотя бы одну задачу.
а) Могло ли получиться так, что каждый из них решил все задачи сборника ровно за 5 дней?
б) Могло ли получиться так, что каждый из них решил все задачи сборника ровно за 10 дней?
в) Какое наименьшее число задач могло быть в сборнике, если известно, что каждый из них решал задачи более 6 дней, в первый день Вася решил больше задач, чем Петя, а за семь дней Петя решил больше задач, чем Вася?
Решение
Пусть Вася в 1-ый день решил x задач, а Петя y задач. Тогда в n-ый день Вася решит x+n−1 задачу. Всего Вася решит (22x+n−1)⋅n задач. Петя в m-ый день решит y+2(n−1) задач. Всего Петя решит 2y+2(m−1)+y⋅m. n=m=5, количество решенных задач одинаково.
22x+4⋅5=22y+2⋅4⋅5x=y+2
Да, возможно, если Вася в первый день решит на 2 задачи больше, чем Петя.
б) n=m=1022x+9⋅10=22y+18⋅10x=y+4,5
⇒ Вася должен решить в первый день на 4,5 задачи больше, чем Петя. Но, так как каждый решает натуральное число задач, получается противоречие. Такое не могло получиться.
в) Если n=m=7, то Петя решил задач > чем Вася
22y+12⋅7>22x+6⋅72y+12>2x+6x<y+3
т.к. Вася решил больше задач, чем Петя, то x>y, значит x=y+1 или x=y+2. 22x+a−1⋅n=22y+2(m−1)⋅m, т.к. оба решили сборник целиком. Для того, чтобы количество задач было наименьшим, y и m должно быть наименьшим. m наименьшее 7, нужно получить целое n m=7,y=1,x=2,23+n⋅n=49,D=401−иррациональноm=7,y=1,x=3,25+n⋅n=49,D=417−иррациональноm=7,y=2,x=3,25+n⋅n=56,D=473−иррациональноm=7,y=2,x=4,27+n⋅n=56,D=497−иррациональноm=7,y=3,x=4,иррациональноm=7,y=3,x=5,иррациональноm=8,y=1,x=2,иррациональноm=8,y=1,x=3,иррациональноm=8,y=2,x=3,иррациональноm=8,y=2,x=4,27+n⋅n=72,(7+n)n=72⋅2n=9 m=8,y=3,x=4 и так далее, правая часть уравнения увеличивается, что не удовлетворяет условию m=9,y=1,x=2 и так далее, дадут целые числа, которые больше 72, что нам не подходит