Альберт Рывкин - Сборник задач по математике с решениями для поступающих в вузы
6.5. Делится ли число на 81?
6.6. Определите, при каких целых значениях n выражение n4 + 4 является простым числом.
6.7. Докажите, что является целым числом при любом четном n.
6.8. При каких целых значениях x дробь сократима?
6.9. Найдите все пятизначные числа вида (x — цифра сотен, y — цифра единиц), которые делятся на 36.
6.10. Найдите трехзначное число (а, b, с — его цифры), если четырехзначное число в три раза больше четырехзначного числа .
6.11. Найдите простое число p, если p + 2 и p + 4 — простые числа.
6.12. Докажите, что tg 5° — число иррациональное.
6.13. Найдите два последовательных натуральных числа, сумма цифр каждого из которых делится на 11.
6.14. Найдите все целочисленные решения уравнения
3x² − 16xy − 35y² + 17 = 0.
6.15. Сколько различных целочисленных пар (x, y) удовлетворяют уравнению
x² = 4y² + 20 025?
6.16. Найдите натуральные x и y, удовлетворяющие условию 113x − 69y = 11, сумма которых x + y принимает наименьшее значение.
Глава 7
Алгебраические преобразования
Следующие ниже замечания относятся не только к этой главе, они имеют более общий характер.
Множества точек x числовой оси, удовлетворяющих неравенствам
1) а < x < b;
2) а ≤ x ≤ b;
3) а ≤ x < b;
4) а < x ≤ b;
5) x > а;
6) x < а;
7) x ≥ а;
8) x ≤ а,
где а < b, называются интервалами и обозначаются соответственно (а, b); [а, b]; [а, b), (а, b]; (а, +∞); (−∞, а); [а, +∞); (−∞, а].
Интервалы 1), 5) и 6) называются открытыми; интервал 2) называется замкнутым; интервалы 3), 4), 7) и 8) называются полуоткрытыми. Иногда вместо терминов: открытый интервал, замкнутый интервал, полуоткрытый интервал используют соответственно термины: промежуток (или интервал), отрезок (или сегмент), полуотрезок.
По определению
Для арифметического корня имеет место формула
√а² = |а|.
Иногда приходится пользоваться формулами куба суммы и разности чисел в виде
(а + b)³ = а³ + b³ + 3аb(а + b);
(а − b)³ = а³ − b³ − 3аb(а − b).
Следующая формула называется формулой сложного радикала:
(все подкоренные выражения должны быть неотрицательными).
По определению
где а ≥ 0, m, n — натуральные числа и корень арифметический.
Из этого определения следует, что степени с отрицательным основанием и дробным показателем считаются не имеющими смысла. Например, не имеет смысла, в то время как .
По определению
По определению
α0 = 1 при а ≠ 0.
Чтобы избежать недоразумений, удобно договориться, что знак корня используется либо для обозначения арифметического корня из неотрицательного числа, либо отрицательного корня нечетной степени из отрицательного числа.
Таким образом, .
Для арифметических корней и корней нечетной степени из отрицательных чисел справедливо правило умножения и деления корней:
Правило, в силу которого показатель корня и показатель подкоренного выражения можно умножить на одно и то же натуральное число, справедливо для арифметических корней и не справедливо для корней нечетной степени из отрицательных чисел.
Замечание. В качестве показателя корня используются только натуральные числа. Иногда встречаются задачи, где показатели — достаточно сложные алгебраические выражения. Во избежание путаницы лучше знак корня в таких задачах не использовать, а прибегать к дробным показателям степени.
7.1. Упростите выражение
7.2. Упростите выражение
7.3. Упростите выражение
После упрощения выражения определите его знак в зависимости от x.
7.4. Упростите выражение
7.5. Упростите выражение
где .
7.6. Вычислите значения выражения
7.7. Преобразуйте выражение
так, чтобы оно не содержало сложных радикалов.
7.8. Разложите на линейные относительно x, у, z, u множители выражение
(xy + zu)(x² − y² + z² − u²) + (xz + yu)(x² + у² − z² − u²).
7.9. Докажите, что
7.10. Докажите, что если а + b + с = 0, то
7.11. Докажите, что при всех действительных значениях x и у имеет место равенство
7.12. Докажите, что
для любых действительных x и у, имеющих одинаковые знаки.
7.13. Докажите, что из условия
следует
(а + b + с)³ = 27аbс.
7.14. Квадратный трехчлен 24х² + 48x + 26 есть разность кубов двух линейных функций с положительными коэффициентами. Найдите эти функции.
Глава 8
Делимость многочленов.
Теорема Безу. Целые уравнения
Многочлен S(x) называется частным, а многочлен R(x) — остатком от деления многочлена P(x) на многочлен Q(x), если равенство
P(x) = Q(x) · S(x) + R(x)
является тождеством и степень многочлена R(x) меньше степени многочлена Q(x).
Обобщенная теорема Виета. Для корней х1, х2, ..., хn уравнения
а0хn + a1xn − 1 + ... + аn − 1x + аn = 0
имеют место формулы:
,
,
.
Для уравнения a0xn + a1xn − 1 + ... + аn = 0 с целыми коэффициентами а0, а1, ... , аn верна теорема: если уравнение имеет рациональный корень p/q , то p числитель является делителем свободного члена аn, а знаменатель q — делителем коэффициента а0.
В частности, если а0 = 1, то уравнение может иметь только такие целые корни, которые являются делителями свободного члена аn.
8.1. Решите уравнение
(x − 4,5)4 + (x − 5,5)4 = 1.
8.2. Решите уравнение
(4x + 1)(12x − 1)(3x + 2)(x + 1) = 4.
8.3. Докажите, что уравнение
x² − 3у² = 17
не имеет решений в целых числах.
8.4. Найдите все целые решения уравнения
x² − 6xу + 13у² = 100.
8.5. Найдите остаток от деления многочлена x99 + x³ + 10x + 5 на многочлен x² + 1.
8.6. Найдите все целочисленные решения уравнения
2x²у² + у² − 6x² − 12 = 0.
8.7. В уравнении
x4 + аx³ + bx² + 6x + 2 = 0