У Кати есть квадратная доска с равными клетками. Сторона доски состоит из нечетного числа клеток. У нее есть мешок с конфетами, и она размещает по одной конфете на каждой клетке доски. Сначала она разместила две большие диагонали от угла до угла. После этого ей осталось разместить еще 196 конфет. Какова длина стороны доски в клетках?
Семён
Допустим, что сторона доски состоит из \(n\) клеток, где \(n\) - нечетное число.
У Кати сначала было размещено 2 большие диагонали от угла до угла. Каждая диагональ, за исключением угловых клеток, занимает по две клетки. Таким образом, на этих диагоналях было размещено \(2\cdot (n-2)\) конфет.
После размещения диагоналей ей осталось разместить еще 196 конфет. Таким образом, общее число конфет будет равно \(2\cdot (n-2) + 196\).
Учитывая, что все клетки доски уже заняты конфетами, общее число конфет должно быть равно числу клеток на доске. То есть, получаем следующее уравнение:
\[
2\cdot (n-2) + 196 = n^2
\]
Давайте найдем решение этого уравнения.
Раскроем скобки и приведем подобные члены:
\[
2n - 4 + 196 = n^2
\]
Упростим выражение:
\[
2n + 192 = n^2
\]
Перенесем все члены уравнения в одну сторону:
\[
n^2 - 2n - 192 = 0
\]
Теперь давайте решим это квадратное уравнение.
Мы можем использовать квадратное уравнение вида \(ax^2 + bx + c = 0\), где:
\(a = 1\),
\(b = -2\),
\(c = -192\).
Чтобы найти решения, мы можем использовать формулу дискриминанта:
\[
D = b^2 - 4ac
\]
В нашем случае:
\[
D = (-2)^2 - 4\cdot 1 \cdot (-192) = 4 + 768 = 772
\]
Так как дискриминант \(D\) положителен, у уравнения есть два действительных корня.
Формула для нахождения корней уравнения:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
\]
Подставим значения:
\[
n = \frac{-(-2) \pm \sqrt{772}}{2\cdot 1}
\]
Упростим выражение:
\[
n = \frac{2 \pm \sqrt{772}}{2}
\]
Раскроем скобки:
\[
n = 1 \pm \frac{\sqrt{772}}{2}
\]
Возможные значения для \(n\) - это два корня этого уравнения.
Поэтому, у нас есть два варианта:
1) \(n = 1 + \frac{\sqrt{772}}{2}\)
2) \(n = 1 - \frac{\sqrt{772}}{2}\)
Округлим эти значения до целых чисел:
1) \(n \approx 14.49\)
2) \(n \approx -13.49\)
Так как длина стороны доски не может быть отрицательной, мы выбираем значение \(n \approx 14.49\) (округленное до ближайшего большего целого числа), как ответ.
Проверим, чтобы убедиться:
У нас есть 2 большие диагонали, каждая из которых занимает 2 клетки, то есть в сумме они занимают 4 клетки. Прибавим 4 клетки к \(196\) и получим общее количество клеток на доске (200).
Теперь проверим, равно ли это квадрату длины стороны доски. Подставим \(n = 15\) в формулу \(n^2\) и получим \(225\), что равно количеству клеток на доске.
Таким образом, ответ составляет \(n = 15\), т.е. длина стороны доски составляет 15 клеток.
У Кати сначала было размещено 2 большие диагонали от угла до угла. Каждая диагональ, за исключением угловых клеток, занимает по две клетки. Таким образом, на этих диагоналях было размещено \(2\cdot (n-2)\) конфет.
После размещения диагоналей ей осталось разместить еще 196 конфет. Таким образом, общее число конфет будет равно \(2\cdot (n-2) + 196\).
Учитывая, что все клетки доски уже заняты конфетами, общее число конфет должно быть равно числу клеток на доске. То есть, получаем следующее уравнение:
\[
2\cdot (n-2) + 196 = n^2
\]
Давайте найдем решение этого уравнения.
Раскроем скобки и приведем подобные члены:
\[
2n - 4 + 196 = n^2
\]
Упростим выражение:
\[
2n + 192 = n^2
\]
Перенесем все члены уравнения в одну сторону:
\[
n^2 - 2n - 192 = 0
\]
Теперь давайте решим это квадратное уравнение.
Мы можем использовать квадратное уравнение вида \(ax^2 + bx + c = 0\), где:
\(a = 1\),
\(b = -2\),
\(c = -192\).
Чтобы найти решения, мы можем использовать формулу дискриминанта:
\[
D = b^2 - 4ac
\]
В нашем случае:
\[
D = (-2)^2 - 4\cdot 1 \cdot (-192) = 4 + 768 = 772
\]
Так как дискриминант \(D\) положителен, у уравнения есть два действительных корня.
Формула для нахождения корней уравнения:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
\]
Подставим значения:
\[
n = \frac{-(-2) \pm \sqrt{772}}{2\cdot 1}
\]
Упростим выражение:
\[
n = \frac{2 \pm \sqrt{772}}{2}
\]
Раскроем скобки:
\[
n = 1 \pm \frac{\sqrt{772}}{2}
\]
Возможные значения для \(n\) - это два корня этого уравнения.
Поэтому, у нас есть два варианта:
1) \(n = 1 + \frac{\sqrt{772}}{2}\)
2) \(n = 1 - \frac{\sqrt{772}}{2}\)
Округлим эти значения до целых чисел:
1) \(n \approx 14.49\)
2) \(n \approx -13.49\)
Так как длина стороны доски не может быть отрицательной, мы выбираем значение \(n \approx 14.49\) (округленное до ближайшего большего целого числа), как ответ.
Проверим, чтобы убедиться:
У нас есть 2 большие диагонали, каждая из которых занимает 2 клетки, то есть в сумме они занимают 4 клетки. Прибавим 4 клетки к \(196\) и получим общее количество клеток на доске (200).
Теперь проверим, равно ли это квадрату длины стороны доски. Подставим \(n = 15\) в формулу \(n^2\) и получим \(225\), что равно количеству клеток на доске.
Таким образом, ответ составляет \(n = 15\), т.е. длина стороны доски составляет 15 клеток.
Знаешь ответ?