Решим уравнение \(x^2 + y^2 - 2x + 6y = 0\) в целых числах.
Для начала перепишем уравнение, сгруппировав квадратичные члены:
Приведем \(x\) к квадрату:
\[ x^2 - 2x \quad \text{можно записать как } (x-1)^2 - 1. \]
Приведем \(y\) к квадрату:
\[ y^2 + 6y \quad \text{можно записать как } (y+3)^2 - 9. \]
Теперь заменим эти выражения в нашем уравнении:
\[ (x-1)^2 - 1 + (y+3)^2 - 9 = 0. \]
Сложим все:
\[ (x-1)^2 + (y+3)^2 - 10 = 0, \]
что приводит нас к уравнению:
\[ (x-1)^2 + (y+3)^2 = 10. \]
Это уравнение описывает круг с центром в точке \((1, -3)\) и радиусом \(\sqrt{10}\). Поскольку мы ищем целые решения, давайте подберем такие пары \((x-1, y+3)\), которые суммируются до 10 при возведении в квадрат.
Возможные пары \((a, b)\), где \(a = x-1\) и \(b = y+3\), такие что \(a^2 + b^2 = 10\):
- \( (3, 1) \) \(\Rightarrow (x,y) = (4, -2)\)
- \( (1, 3) \) \(\Rightarrow (x,y) = (2, 0)\)
- \( (-3, 1) \) \(\Rightarrow (x,y) = (-2, -2)\)
- \( (-1, 3) \) \(\Rightarrow (x,y) = (0, 0)\)
- \( (3, -1) \) \(\Rightarrow (x,y) = (4, -4)\)
- \( (1, -3) \) \(\Rightarrow (x,y) = (2, -6)\)
- \( (-3, -1) \) \(\Rightarrow (x,y) = (-2, -4)\)
- \( (-1, -3) \) \(\Rightarrow (x,y) = (0, -6)\)
Теперь нам нужно вычислить значение выражения \(x - 3y\) для всех целых решений:
Для \((4, -2)\): \[ 4 - 3(-2) = 4 + 6 = 10. \]
Для \((2, 0)\): \[ 2 - 3(0) = 2. \]
Для \((-2, -2)\): \[ -2 - 3(-2) = -2 + 6 = 4. \]
Для \((0, 0)\): \[ 0 - 3(0) = 0. \]
Для \((4, -4)\): \[ 4 - 3(-4) = 4 + 12 = 16. \]
Для \((2, -6)\): \[ 2 - 3(-6) = 2 + 18 = 20. \]
Для \((-2, -4)\): \[ -2 - 3(-4) = -2 + 12 = 10. \]
Для \((0, -6)\): \[ 0 - 3(-6) = 0 + 18 = 18. \]
Теперь определим наибольшее значение из полученных результатов: 10, 2, 4, 0, 16, 20, 10, 18.
Наибольшее значение равно \(20\).
Итак, ответ: наибольшее значение выражения \(x - 3y\) равно \(20\).