На доске было написано несколько различных натуральных чисел. Эти числа разбили на три группы, в каждой из которых оказалось хотя бы одно число. К каждому числу из первой группы приписали справа цифру 6, к каждому числу из второй группы приписали справа цифру 9, а числа третьей группы оставили без изменений.
а) Могла ли сумма всех этих чисел увеличиться в 9 раз?
б) Могла ли сумма всех этих чисел увеличиться в 19 раз?
в) В какое наибольшее число раз могла увеличиться сумма всех этих чисел?
а) Могла ли сумма всех этих чисел увеличиться в 9 раз?
б) Могла ли сумма всех этих чисел увеличиться в 19 раз?
в) В какое наибольшее число раз могла увеличиться сумма всех этих чисел?
💡 Пошаговый разбор и решение:
Пусть сумма всех чисел в первой группе равна A, во второй — B, в третьей — C, и пусть количества чисел равны соответственно x, y и z. Приписывание цифры к числу увеличивает его в 10 раз и прибавляет эту цифру.
а) Да, это возможно. Например, можно из чисел 2, 7, 3 сделать числа 26, 79, 3.
б) Нет. Учитывая замечание, сделанное в начале решения, получим уравнение $10A + 6x + 10B + 9y + C=19 ( A + B + C )$ или $6x + 9y=9A + 9B + 18C$ что невозможно, поскольку сумма чисел всегда не меньше их количества, а следовательно, $9A больше или = 9x больше 6x$ откуда $9B больше или = 9y$ то есть $18C меньше 0$ Противоречие.
в) Рассмотрим частное новой суммы и старой:
$\frac{10A + 6x + 10B + 9y + C}{A + B + C} =1 + \frac{6x + 9y + 9A + 9B}{A + B + C}$
Видно, что C должно быть сделано как можно меньше, поэтому можно считать, что в третьей группе лишь одно число (иначе перенесем одно из чисел из третьей группы во вторую). Аналогично при переносе числа из первой группы во вторую числитель дроби увеличится, а знаменатель не изменится. Значит, и в первой группе должно быть лишь одно число. Далее, если число в третьей группе не минимальное из всех, то его выгодно обменять местами с минимальным (это не повлияет на знаменатель, но увеличит числитель), а затем заменить на единицу (это уменьшит знаменатель и не изменит числитель). Имеем:
$1 + $\frac{6x + 9y + 9A + 9B}{A + B + C}$ =1 + $\frac{6 + 9y + 9A + 9B}{A + B + 1}$ =10 + \frac{9y - 3}{A + B + 1}$
При фиксированном y следует сделать знаменатель дроби как можно меньше. Для этого на роль чисел, составляющих A и B, следует взять наименьшие возможные, то есть $2, 3, \ldots, y + 2$ Получим:
$10 + $\frac{9y - 3}{A + B + 1}$ =10 + $\frac{9y - 3}{1 + 2 + 3 + \ldots + ( y + 2 )}$ =10 + \frac{18y - 6}{( y + 3 ) ( y + 2 )}$
Найдем значения полученного выражения при различных y:
y = 1: $10 + $\frac{12}{12}$ =11$
y = 2: $10 + $\frac{30}{20}$ =11,5$
y = 3: $10 + $\frac{48}{30}$ =11,6$
y = 4: $10 + $\frac{66}{42}$ = целая часть: 11, дробная часть: числитель: 4, знаменатель: 7 меньше 11,6$
Докажем, что при прочих y ответ тоже будет меньше, чем 11,6. Для этого изучим поведение второго слагаемого. Пусть $f ( y ) = \frac{18y - 6}{( y + 3 ) ( y + 2 )}$ Найдем производную:
$f' ( y ) = \frac{6 ( 23 + 2 y - 3 y ^2 )}{( 2 + y ) ^2 ( 3 + y ) ^2}$
При $y больше или = 4$ найденная производная отрицательна, функция f убывает, а потому при $y больше или = 4$ ее значения меньше, чем значение при $y=4$
Итак, наибольшее возможное увеличение суммы составляет 11,6 исходной величины и достигается, например, для чисел, 1, 2, 3, 4, 5, которые превращаются в 1, 26, 39, 49, 59 с суммой $174=11,6 \cdot 15$
Ответ: а) да, б) нет, в) в 11,6 раза.
а) Да, это возможно. Например, можно из чисел 2, 7, 3 сделать числа 26, 79, 3.
б) Нет. Учитывая замечание, сделанное в начале решения, получим уравнение $10A + 6x + 10B + 9y + C=19 ( A + B + C )$ или $6x + 9y=9A + 9B + 18C$ что невозможно, поскольку сумма чисел всегда не меньше их количества, а следовательно, $9A больше или = 9x больше 6x$ откуда $9B больше или = 9y$ то есть $18C меньше 0$ Противоречие.
в) Рассмотрим частное новой суммы и старой:
$\frac{10A + 6x + 10B + 9y + C}{A + B + C} =1 + \frac{6x + 9y + 9A + 9B}{A + B + C}$
Видно, что C должно быть сделано как можно меньше, поэтому можно считать, что в третьей группе лишь одно число (иначе перенесем одно из чисел из третьей группы во вторую). Аналогично при переносе числа из первой группы во вторую числитель дроби увеличится, а знаменатель не изменится. Значит, и в первой группе должно быть лишь одно число. Далее, если число в третьей группе не минимальное из всех, то его выгодно обменять местами с минимальным (это не повлияет на знаменатель, но увеличит числитель), а затем заменить на единицу (это уменьшит знаменатель и не изменит числитель). Имеем:
$1 + $\frac{6x + 9y + 9A + 9B}{A + B + C}$ =1 + $\frac{6 + 9y + 9A + 9B}{A + B + 1}$ =10 + \frac{9y - 3}{A + B + 1}$
При фиксированном y следует сделать знаменатель дроби как можно меньше. Для этого на роль чисел, составляющих A и B, следует взять наименьшие возможные, то есть $2, 3, \ldots, y + 2$ Получим:
$10 + $\frac{9y - 3}{A + B + 1}$ =10 + $\frac{9y - 3}{1 + 2 + 3 + \ldots + ( y + 2 )}$ =10 + \frac{18y - 6}{( y + 3 ) ( y + 2 )}$
Найдем значения полученного выражения при различных y:
y = 1: $10 + $\frac{12}{12}$ =11$
y = 2: $10 + $\frac{30}{20}$ =11,5$
y = 3: $10 + $\frac{48}{30}$ =11,6$
y = 4: $10 + $\frac{66}{42}$ = целая часть: 11, дробная часть: числитель: 4, знаменатель: 7 меньше 11,6$
Докажем, что при прочих y ответ тоже будет меньше, чем 11,6. Для этого изучим поведение второго слагаемого. Пусть $f ( y ) = \frac{18y - 6}{( y + 3 ) ( y + 2 )}$ Найдем производную:
$f' ( y ) = \frac{6 ( 23 + 2 y - 3 y ^2 )}{( 2 + y ) ^2 ( 3 + y ) ^2}$
При $y больше или = 4$ найденная производная отрицательна, функция f убывает, а потому при $y больше или = 4$ ее значения меньше, чем значение при $y=4$
Итак, наибольшее возможное увеличение суммы составляет 11,6 исходной величины и достигается, например, для чисел, 1, 2, 3, 4, 5, которые превращаются в 1, 26, 39, 49, 59 с суммой $174=11,6 \cdot 15$
Ответ: а) да, б) нет, в) в 11,6 раза.
Правильный ответ:
а) да, б) нет, в) в 11,6 раза
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67832 • Задание №13
а) Решите уравнение $левая круглая скобка корень из: начало аргумента: x в квадрате плюс 2x минус 7 конец арг...
ID 71475 • Задание №19
Имеются зеленые и желтые карточки, всего их 80 штук. На каждой карточке написано натуральное число, а среднее ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Верно получены все перечисленные (см. критерий на 1 балл) результаты. | 4
Верно получены три из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 3
Верно получены два из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 2
Верно получен один из следующих результатов:
― обоснованное решение пункта а;
― обоснованное решение пункта б;
― искомая оценка в пункте в;
― пример в пункте в, обеспечивающий точность предыдущей оценки. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Верно получены все перечисленные (см. критерий на 1 балл) результаты. | 4
Верно получены три из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 3
Верно получены два из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 2
Верно получен один из следующих результатов:
― обоснованное решение пункта а;
― обоснованное решение пункта б;
― искомая оценка в пункте в;
― пример в пункте в, обеспечивающий точность предыдущей оценки. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №19 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 71382
Дано трёхзначное натуральное число (число не может начинаться с нуля), не кратное 100.
а) Може...
ID 71383
За победу в шахматной партии начисляют 1 очко, за ничью — 0,5 очка, за проигрыш — 0 очков. В ...
ID 71384
За победу в шахматной партии начисляют 1 очко, за ничью — 0,5 очка, за проигрыш — 0 очков. В ...
ID 71385
Известно, что a, b, c, и d — попарно различные положительные двузначные числа.
а) Может ли вы...
ID 71386
Пусть q — наименьшее общее кратное, а d — наибольший общий делитель натуральных чисел x и y, ...