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#65025

Мужчина покупает капусту на ферме. Сосед попросил мужчину купить ему столько же капусты, сколько себе. На ферме продают кочаны капусты, которые весят 2, 4 или 6 кг. Мужчина купил N  кг капусты.

а) Существует ли такой набор кочанов, в котором капусту нельзя поделить поровну, не разрезая ее, если N = 20?

б) Существует ли такой набор кочанов, в котором капусту нельзя поделить поровну, не разрезая ее, если N = 48?

в) Найдите все четные значения N,  при которых всегда можно разделить капусту поровну, не разрезая ее.

Источники: ЕГЭ 2023, резервная волна, Дальний восток

Показать ответ и решение

а) Да, существует. Пусть мужчина купил 4 кочана: 3 кочана по 6 кг и 1 кочан весом в 2 кг. Если N  =20,  то надо разделить капусту по 10 кг. Но так сделать нельзя, так как ровно один кочан имеет вес, не кратный 6, то есть ровно у одного из мужчин капуста будет иметь вес, кратный 6, но 10 на 6 не делится. Противоречие.

б) Нет, не существует. Пусть мужчина купил x  кочанов весом 2 кг, y  кочанов весом 4 кг и z  кочанов весом 6кг. Тогда

2x+ 4y+ 6z = 48
  • Если z ≥ 4,  то одному дадим 4  кочана по 6 кг, а второму — оставшиеся.
  • Если z <4,  то x+ 2y > 12.

    • Если y ≥ 6,  то одному дадим 6 кочанов по 4 кг, а второму — оставшиеся.
    • Если y < 6,  то x+ 3z > 12.  С другой стороны, 3z < 12.  Значит, так как x,  y,  z  — целые, то существует x0 <x,  при котором x0+3z = 12.  Тогда в этом случае первому дадим все кочаны по 6 кг и x0  кочанов по 2 кг, а второму — оставшиеся кочаны.

в) Сначала докажем, что N  должно делиться на 24.

Заметим, что N  должно делиться на 4. Действительно, если N  не делится на 4, то оно дает остаток 2 при делении на 4, так как по условию N  четно. Пусть N = 4k+ 2.  Тогда если разбить капусту на две части равного веса, то одна будет весить 4k+22= 2k+ 1  кг. При этом 2k+ 1  — нечетное число, но у нас все кочаны весят четное число килограммов, значит, набрать ими 2k+ 1  кг нельзя.

Заметим, что N  должно делиться на 6. Действительно, если N  не делится на 6, то оно дает остаток 2 или 4 при делении на 6, так как по условию N  четно. Пусть N = 6k+ r.  Тогда если мужчина купит k  кочанов по 6 кг и один кочан весом r  кг (он может так сделать, потому что r  — это 2 или 4), то при разбиении k +1  кочана на две части в одной из них все кочаны будут иметь вес 6 килограмм, а в другой будет один кочан веса r  кг и оставшиеся кочаны весом 6 кг. В этом случае первая часть будет иметь вес, делящийся на 6, а вторая — нет. Значит, в этом случае мы не получим части одинакового веса. Таким образом, N  должно делиться на 6.

Мы показали, что N  делится на 4 и 6, то есть N  делится на 12. Тогда N  или делится на 24 нацело, или дает остаток 12. Если N = 24x +12,  то в случае, когда мужчина купит 6x+ 3  кочана весом 4 кг, капусту нельзя разделить поровну. Действительно, у нас 6x +3  кочана одного веса. Чтобы разбить капусту поровну, в группах должно быть поровну кочанов, но 6x +3  — нечетное. Значит, N  не может иметь остаток 12 при делении на 24, то есть N  делится на 24.

Теперь покажем, что все N,  кратные 24, подходят. Можно считать, что N = 24k.  Пусть мужчина купил x  кочанов весом 2 кг, y  кочанов весом 4 кг и z  кочанов весом 6 кг. Тогда

2x+ 4y+ 6z = 24k ⇒   x+ 2y+ 3z = 12k
  • Если z ≥ 2k,  то одному дадим 2k  кочанов по 6 кг, а второму — оставшиеся.
  • Если z <2k,  то x+ 2y > 6k.

    • Если y ≥3k,  то одному дадим 3k  кочанов по 4 кг, а второму — оставшиеся.
    • Если y < 3k,  то x + 3z > 6k.  С другой стороны, 3z < 6k.  Значит, так как x,  y,  z,  k  — целые, то существует x0 < x,  при котором x0+3z = 6k.  Тогда в этом случае первому дадим все кочаны по 6 кг и x0  кочанов по 2 кг, а второму — оставшиеся кочаны.
Ответ:

а) Да

б) Нет

в) Все N,  кратные 24

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!