<< к заданиям
Всероссийская олимпиада школьников по математике, 9 класс, 2020 год
дата проведения: 21 октября 2020 - 23 октября 2020

Задача 8.

Сколько существует пар натуральных чисел 𝑎 и 𝑏 таких, что 𝑎 ≥ 𝑏 и выполнено:

1a+1b=16 ?


Ответ на Задачу 8.

Ответ: 5.

Решение 1:

Из условия следует, что 16=1a+1b2b, откуда b ≤ 12. Также 16=1a+1b>1b, поэтому b > 6. Значит, b может принимать значения от 7 до 12 включительно.

Используя 1a=161b=b66b, получаем:

a=6bb6=6+36b6

Подставим возможные значения b и проверим, будет ли натуральным число a.

Если b = 7, то a=6+3676=42 — подходит.

Если b = 8, то a=6+3686=24 — подходит.

Если b = 9, то a=6+3696=18 — подходит.

Если b = 10, то a=6+36106=15 — подходит.

Если b = 11, то a=6+36116=6+365 — не целое, не подходит.

Если b = 12, то a=6+36126=12 — подходит.

Легко понять, что все 5 пар (42,7), (24,8), (18,9), (15,10), (12,12) являются решениями исходного уравнения.

Решение 2:

Домножив уравнение на знаменатели (a и b – натуральные, поэтому на них можно умножать и делить), получим:

6a+6b=ab

Это уравнение нетрудно преобразовать в следующее:

(a6)(b6)=36

Отсюда ясно, что числа a6 и b6 должны быть делителями 36, причём натуральными, так как если бы они были целыми отрицательными, то меньшее из них оказалось бы не больше −6, что невозможно.

Первый сомножитель по условию не меньше второго. Перебрав возможные разложения

(a6)(b6)=361=182=123=94=66

получим те же 5 решений.