Арифметическая прогрессия натуральных чисел с заданной суммой
Сумма первых 5 членов возрастающей арифметической прогрессии, все члены которой — натуральные числа, равна 145.
а) Может ли разность прогрессии быть равна 6?
б) Может ли первый член прогрессии быть равен 7?
в) Найдите наибольшее возможное значение разности прогрессии.
Разбор и ответ
- Пусть a — первый член, d — разность; оба числа натуральные (разность двух натуральных чисел целая, прогрессия возрастает). Тогда S5=22a+4d⋅5=145, откуда 2a+4d=58.
- а) При d=6: 2a=58−24=34, a=17. Прогрессия 17, 23, 29, 35, … — натуральные числа, сумма 5 членов равна 145. Ответ: да.
- б) При a=7: 4d=58−14=44, d=11. Прогрессия 7, 18, 29, 40, … — возрастающая, из натуральных чисел, сумма 5 членов равна 145. Ответ: да.
- в) Так как a⩾1, 4d=58−2a⩽56, поэтому d⩽456, то есть d⩽14. При d=14: a=258−56=1. Прогрессия 1, 15, 29, 43, … удовлетворяет условию. Ответ: 14.
Ответ: а) да; б) да; в) $14$
Оценки в классе по среднему баллу: двойки и пятёрки
В классе 10 учеников. На контрольной каждый получил одну из оценок 2, 3, 4 или 5, средний балл класса равен 3,7.
а) Могло ли быть так, что двоек поставили ровно 4?
б) Могло ли быть так, что все ученики получили только двойки и пятёрки?
в) Какое наибольшее число двоек могло быть поставлено?
Разбор и ответ
- Сумма всех оценок равна 3,7⋅10=37. Пусть двоек ровно p; остальные m=10−p оценок — тройки, четвёрки и пятёрки: их сумма лежит между 3m и 5m. Значит, 30−3p⩽37−2p⩽50−5p, откуда p⩽313. Любое такое p достижимо: нужная сумма набирается тройками, четвёрками и пятёрками.
- а) Для p=4 условие выполнено. Пример: двоек 4, троек 0, четвёрок 1, пятёрок 5; сумма 8+0+4+25=37, учеников 10. Ответ: да.
- б) Пусть пятёрок b, тогда двоек 10−b и 2(10−b)+5b=37, откуда 3b=17. Число 17 не делится на 3, так что b не целое. Ответ: нет.
- в) Из неравенства p⩽313 получаем p⩽4. Пример для p=4: двоек 4, троек 0, четвёрок 1, пятёрок 5; сумма 8+0+4+25=37. Ответ: 4.
Ответ: а) да; б) нет; в) $4$