Задание 35 из 40Задачи на теорию чисел
Линия №20 · Высокий уровень

Из пары натуральных чисел , где , за один ход получают пару . а) Можно ли за несколько таких ходов получить из пары пару, большее число в которой равно 400? б) Можно ли за несколько таких ходов получить из пары пару ? в) Какое наименьшее может быть в паре , из которой за несколько ходов можно получить пару ?

Источник: Открытый банк заданий ФИПИ · FIPI ID: 12AE34

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

а) Да, можно, например так. Формула и подстановка показаны на изображении решения. Далее проверяются ограничения и достижимость ответа во всех трёх пунктах.

Ключевая идея: Исследовать обратное преобразование и инвариант операции, контролируя допустимость каждой пары. Ключевой фрагмент условия: «Из пары натуральных чисел (a;b), где a > b, за один ход получают пару (a…» (ФИПИ 12AE34)..
Пошаговый разбор

Понятное решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ
Пошаговое решение задания 20 ЕГЭ по профильной математике, ФИПИ 12AE34

Текстовый конспект решения

  1. а) Да, можно, например так. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  2. б) Рассмотрим пару (a;b), где a> b, и совершим с ней два хода. Формула и подстановка показаны на изображении решения.
  3. Таким образом, за 2k ходов из пары (100;1) мы можем получить только пары вида (k k) 2 ⋅100;2 .
  4. После одного хода из (100;1) мы получим (101;99). Тогда за 2k+ 1 ход из пары (100;1) мы можем получить только пары вида ( ) 2k ⋅101;2k ⋅99 .
  5. Число 806 не равно ни 2k ⋅100, ни 2k ⋅101. Следовательно, пару (806;788) невозможно получить за несколько ходов из пары (100;1).
  6. в) Заметим, что числа любой пары, которую мы можем получить, одной четности: если изначально a и b разной четности, то a+ b и a− b — нечетные; если a и b одной четности, то a+ b и a− b — четные.
  7. Теперь поймем, из какой пары можно было получить пару (806;788). Пусть (a+ b;a− b) =(c;d). Тогда a= c-+d, 2 b= c−d. 2
  8. Таким образом, пару (806;788) можно было получить только из пары (797;9). Ее в свою очередь можно было получить только из пары (403;394).
  9. Заметим, что числа в паре (403;394) разной четности, значит, такую пару нельзя было получить с помощью операции из условия. Тогда наименьшее число a в паре (a;b), из которой за несколько ходов можно получить пару (806;788), равно 403.

Ответ: а) Да б) Нет в) 403

Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Инварианты и обратные преобразования
  • Натуральные и целые числа
  • Проверка достижимости ответа для варианта ФИПИ 12AE34
Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • Потерять ограничение из условия «Из пары натуральных чисел (a;b), где a > b, за один ход получают пару (a…» в варианте ФИПИ 12AE34.
  • Проверить только один из пунктов а), б) и в), не обосновав остальные случаи.
  • Получить численную границу, но не доказать её достижимость или невозможность.
Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  1. 1Выписать все ограничения для условия «Из пары натуральных чисел (a;b), где a > b, за один ход получают пару (a…» (ФИПИ 12AE34).
  2. 2Разделить доказательство на пункты а), б) и в) и проверить крайние случаи.
  3. 3Сопоставить итоговый ответ с исходными ограничениями и изображением решения.
Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №20
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ