Давайте разберем заданные уравнения и условия, чтобы найти наименьшее целое значение выражения \( p + q \), при условии, что \( p < q \).
- Уравнение \( x^2 + (p + 8)x + 2q = 0 \) не имеет решений. Для этого дискриминант должен быть меньше нуля:
\[ D_1 = (p + 8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2q < 0. \]
Раскроем дискриминант:
\[ (p + 8)^2 - 8q < 0. \]
- Уравнение \( 2x^2 + qx - (p + 8) = 0 \) имеет два различных корня. Условия для этого — дискриминант должен быть больше нуля:
\[ D_2 = q^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-(p + 8)) > 0. \]
Раскроем дискриминант:
\[ q^2 + 8(p + 8) > 0. \]
Теперь у нас есть два неравенства:
- \((p + 8)^2 < 8q\)
- \(q^2 + 8(p + 8) > 0\)
Разберем первое неравенство:
\((p + 8)^2 < 8q\) можно переписать как:
\[ p^2 + 16p + 64 < 8q \quad \text{или} \quad 8q > p^2 + 16p + 64. \]
Таким образом:
\[ q > \frac{p^2 + 16p + 64}{8}. \]
Рассмотрим второе неравенство:
\(q^2 + 8(p + 8) > 0\) означает, что \(q^2 > -8(p + 8)\). Это условие всегда выполняется для достаточно больших \(q\).
Найдем целые значения \(p\) и \(q\):
Для упрощения, можно подставить небольшие целые значения для \(p\) и проверять, выполняются ли условия, особенно с условием \(p < q\).
Попробуем \(p = 0\): \[ q > \frac{0 + 0 + 64}{8} = 8 \quad \Rightarrow \quad q \geq 9. \] Проверим \(q = 9\):
- Первое неравенство: \((0 + 8)^2 < 8 \cdot 9 \Rightarrow 64 < 72 \quad \text{(выполняется)}\).
- Второе неравенство: \(9^2 + 8(0 + 8) > 0 \Rightarrow 81 + 64 > 0 \quad \text{(выполняется)}\).
Теперь сумма: \[ p + q = 0 + 9 = 9. \]
Попробуем следующее значение \(p = 1\): \[ q > \frac{1 + 16 + 64}{8} = \frac{81}{8} = 10.125 \quad \Rightarrow \quad q \geq 11. \] Проверим \(q = 11\):
- Первое неравенство: \((1 + 8)^2 < 8 \cdot 11 \Rightarrow 81 < 88 \quad \text{(выполняется)}\).
- Второе неравенство: \(11^2 + 8(1 + 8) > 0 \Rightarrow 121 + 72 > 0 \quad \text{(выполняется)}\).
Теперь сумма: \[ p + q = 1 + 11 = 12. \]
Таким образом, наименьшее целое значение выражения \( p + q \), при котором соблюдаются условия \( p < q \), будет равно \(\boxed{9}\).
