Global EE

Задание 20 ЕГЭ по математике №00045670

Задание №20. Задачи на теорию чисел

Задачи с историей

№2. Задание 20

ID: 00045670

Ширина одной секции забора 1 метр. Секции можно скреплять между собой только внахлёст 10 см или 30 см (накладывать одну секцию на другую) и получать забор определённой длины.

а) Можно ли из этих секций собрать забор длиной 4,5 метра?

б) Можно ли из этих секций собрать забор длиной 5 метров?

в) Найдите наименьшую длину $L$ (см) забора, который можно собрать из таких секций, чтобы также можно было собрать забор любой длины $L+10n$ см $(n\in\mathbb N)$.

Источник: Сборник Ященко 2027

Решение

Первая секция даёт 100 см. Каждая следующая удлиняет забор на 90 см при нахлёсте 10 см или на 70 см при нахлёсте 30 см. Поэтому любую возможную длину можно записать как $L=100+70a+90b$, где $a,b$ — неотрицательные целые числа.

В пункте а нужна длина 450 см: после первой секции остаётся $450-100=350=5\cdot70$ см. Берём шесть секций и пять нахлёстов по 30 см. Проверка: $6\cdot100-5\cdot30=450$ см.

В пункте б равенство $100+70a+90b=500$ после деления на 10 даёт $7a+9b=40$. Здесь $0\le b\le4$. По остатку от деления на 7 получаем $2b\equiv5\pmod7$, то есть $b\equiv6\pmod7$. Среди $0,1,2,3,4$ таких чисел нет. Значит, 500 см получить нельзя.

Для пункта в измерим прибавку к первой секции десятками сантиметров: $q=(L-100)/10=7a+9b$. Покажем, что 47 получить нельзя, а все целые числа начиная с 48 — можно.

Если $7a+9b=47$, то $0\le b\le5$, а по модулю 7 снова $2b\equiv5$, то есть $b\equiv6$. Это невозможно. Значит, забор длиной $100+10\cdot47=570$ см не собирается.

Вот семь последовательных допустимых прибавок: $48=3\cdot7+3\cdot9$, $49=7\cdot7$, $50=2\cdot7+4\cdot9$, $51=6\cdot7+9$, $52=7+5\cdot9$, $53=5\cdot7+2\cdot9$, $54=6\cdot9$.

Любое целое число не меньше 48 получается из одного из чисел 48–54 добавлением некоторого количества семёрок. Это означает добавление секций с нахлёстом 30 см, поэтому все такие длины доступны.

Таким образом, $L=100+10\cdot48=580$ см подходит, и все $L+10n$ тоже. Меньшая собираемая длина не подходит: она кратна 10 см, и среди её последующих прибавок обязательно встретится несобираемая длина 570 см. Значит, минимум равен 580 см.

Ответ

а) Да.

б) Нет.

в) $580$ см.

Другие задания по теме «Задачи с историей» (8)