Чтобы определить, при каких целых значениях \( q \) выражение
\[ \frac{(2q+1)^2 - 3q + 2}{q} \]
является целым числом, начнем с преобразования числителя.
Сначала разложим числитель:
\[ (2q+1)^2 = 4q^2 + 4q + 1 \]
Теперь подставим это в наше выражение:
\[ (2q+1)^2 - 3q + 2 = 4q^2 + 4q + 1 - 3q + 2 = 4q^2 + q + 3 \]
Теперь наше выражение выглядит так:
\[ \frac{4q^2 + q + 3}{q} \]
Мы можем разделить каждое слагаемое числителя на \( q \):
\[ 4q + 1 + \frac{3}{q} \]
Для того чтобы все выражение было целым числом, дробь \( \frac{3}{q} \) также должна быть целым числом. Это возможно, если \( q \) является делителем числа 3. Делителями числа 3 являются:
\[ 1, -1, 3, -3 \]
Теперь проверим эти значения:
Для \( q = 1 \): \[ 4 \cdot 1 + 1 + \frac{3}{1} = 4 + 1 + 3 = 8 \] Целое число.
Для \( q = -1 \): \[ 4 \cdot (-1) + 1 + \frac{3}{-1} = -4 + 1 - 3 = -6 \] Целое число.
Для \( q = 3 \): \[ 4 \cdot 3 + 1 + \frac{3}{3} = 12 + 1 + 1 = 14 \] Целое число.
Для \( q = -3 \): \[ 4 \cdot (-3) + 1 + \frac{3}{-3} = -12 + 1 - 1 = -12 \] Целое число.
Таким образом, целыми значениями \( q \), при которых итоговое выражение является целым числом, являются \( q = 1, -1, 3, -3 \).
