Задача 1Теория чисел (олимпиадные)
С трёхзначным числом производят следующую операцию: к нему прибавляют цифру десятков, умноженную на \(10\), а затем к получившейся сумме прибавляют \(3\).
а) Могло ли в результате такой операции получиться число \(224\)?
б) Могло ли в результате такой операции получиться число \(314\)?
в) Найдите наибольшее отношение получившегося числа к исходному.
а) Могло ли в результате такой операции получиться число \(224\)?
б) Могло ли в результате такой операции получиться число \(314\)?
в) Найдите наибольшее отношение получившегося числа к исходному.
Показать ответ
Ответ: а) Да; б) Нет; в) 283/190
Решение
Теория (Десятичная запись числа):
Шаг 1. Любое многозначное число можно разложить по разрядам. Например, трёхзначное: \(\overline{abc} = 100a + 10b + c\).
Шаг 2. Учитываем жесткие ограничения: цифры \(b\) и \(c\) лежат в пределах от 0 до 9, а старшая цифра \(a\) — от 1 до 9.
Шаг 3. Составляем уравнение по условию задачи и решаем его перебором возможных цифр.
Шаг 2. Учитываем жесткие ограничения: цифры \(b\) и \(c\) лежат в пределах от 0 до 9, а старшая цифра \(a\) — от 1 до 9.
Шаг 3. Составляем уравнение по условию задачи и решаем его перебором возможных цифр.
Решение:
а) Шаг 1. Запишем исходное число в виде \(\overline{abc} = 100a + 10b + c\). По условию к нему прибавляют \(10b\) и \(3\). Получаем новое число: \(Y = 100a + 10b + c + 10b + 3 = 100a + 20b + c + 3\).Шаг 2. Приравняем к 224: \(100a + 20b + c + 3 = 224 \implies 100a + 20b + c = 221\).
Шаг 3. Учитывая, что \(b, c \le 9\), максимальное значение \(20b+c\) равно 189. Значит, \(a\) не может быть 1 (иначе \(100+189 < 221\)). Если \(a = 2\), то \(200 + 20b + c = 221 \implies 20b + c = 21\). Подходит \(b=1, c=1\). Исходное число 211. Ответ: Да.
б) Шаг 1. Приравняем к 314: \(100a + 20b + c + 3 = 314 \implies 100a + 20b + c = 311\).
Шаг 2. Если \(a = 3\), то \(20b + c = 11\). Подходит только \(b=0\), но тогда \(c=11\), а цифра не может быть больше 9. Если \(a = 2\), то \(20b + c = 111\). Максимальное \(b=5\) дает \(c=11\) (не цифра), а \(b \ge 6\) дает перебор. Значит, решений нет. Ответ: Нет.
в) Шаг 1. Составим отношение: \(R = \frac{100a+20b+c+3}{100a+10b+c} = 1 + \frac{10b+3}{100a+10b+c}\).
Шаг 2. Чтобы дробь была максимальной, числитель нужно максимизировать, а знаменатель — минимизировать. Для знаменателя берем минимально возможное \(a = 1\) и \(c = 0\).
Шаг 3. Получаем \(R = 1 + \frac{10b+3}{100+10b}\). Эта функция возрастает при увеличении \(b\). Берем максимальную цифру \(b = 9\).
Шаг 4. Тогда \(R = 1 + \frac{93}{190} = \frac{283}{190}\). (Исходное число 190).