Тема 19. Задачи на теорию чисел
19.01 Задачи №19 из ЕГЭ прошлых лет
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи на теорию чисел
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63291

Дана правильная положительная несократимая дробь a.
b  За один ход можно увеличить числитель на знаменатель, а знаменатель — на два числителя, то есть получить дробь a +b
b+-2a.

а) Можно ли из дроби 2
3  получить дробь 29?
41

б) Можно ли из некоторой дроби за 2 хода получить дробь, равную 6
7 ?

в) Дробь c
d  больше -7-
10.  Найдите ее наименьшее значение, которое нельзя получить из другой правильной несократимой дроби за 2 хода.

Источники: ЕГЭ 2023, основная волна, Москва

Показать ответ и решение

а) Да, можно:

2 −→ -2+-3--= 5 −→ -5+-7--= 12− → -12+-17- = 29
3    2⋅2 +3   7    2⋅5 +7   17    2⋅12+ 17   41

б) Предположим, что это можно сделать. Если изначально была дробь a
b,  то спустя два хода дробь стала:

a −→ -a+-b −→ 3a+-2b.
b    2a+ b    4a+ 3b

Заметим, что при данных действиях несократимая дробь остается несократимой, так как по алгоритму Евклида

НО Д(a+ b;2a + b)= Н ОД (a +b;a)= НО Д(b;a) = 1

Значит, если дробь стала равна 6 ,
7  то это в точности дробь 6.
7  Тогда 3a+ 2b= 6,  4a +3b= 7.  Поскольку a  и b  — натуральные числа, то второе равенство может быть верно, только если a= b= 1.  Однако, в таком случае 3a+ 2b⁄= 6.  Получим противоречие. Значит, дробь 67  через 2 хода получиться не могла.

в) Из пункта б) известно, что если была дробь a,
b  то спустя два хода дробь станет равна 3a +2b
4a-+3b.  Тогда

                (
c   3a+-2b      { c= 3a+ 2b
d = 4a+ 3b  ⇒   ( d= 4a+ 3b

Выразим a  через c  и d :

pict

Заметим, что a > 0.  Тогда

a> 0  ⇒   3c− 2d> 0  ⇒   3c> 2d  ⇒   c > 2.
                                     d   3

Выразим b  через c  и d :

pict

Заметим, что b >0.  Тогда

                                     c   3
b> 0  ⇒   3d− 4c> 0  ⇒   3d> 4c  ⇒   d < 4.

Изначальная дробь a
 b  должна быть правильной, поэтому

     a <b
3c− 2d< 3d − 4c

    7c< 5d
     c   5
     d < 7

Тогда

2  -7   c   5  3
3 < 10 < d < 7 < 4.

Значит, если a
b  — правильная дробь, то значение c   5
d = 7  получить нельзя.

Докажем, что все остальные значения от -7
10  до 5
7  можно получить из правильной несократимой дроби. Понятно, что по дроби, которую мы хотим получить за два хода, можно восстановить начальную, так как a = 3c− 2d,  b= 3d − 4c.

Осталось проверить, что такая дробь a
b  правильная и несократимая. Она правильная, так как мы накладывали условия a< b,  a> 0  и b> 0  ранее. Тогда осталось проверить то, что она несократима. Дробь a
b  мы будем восстанавливать по несократимой дроби c
d,  поэтому Н ОД (c;d)= 1.

Тогда по алгоритму Евклида

НОД (c;d)= Н ОД (3a +2b;4a+ 3b)= Н ОД (3a +2b;a+ b)= НОД (a;a +b)= Н ОД (a;b)

Значит, если c
d  — несократимая, то и a
b  — несократимая.

Таким образом, наименьшее значение, которое нельзя получить из правильной несократимой дроби за 2 хода, равно 5.
7

Ответ:

а) Да, можно

б) Нет, нельзя

в) 5
7

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!