Обозначим трёхзначное число как \(abc\), где \(a\), \(b\), и \(c\) — его цифры. Тогда выполняются следующие условия:
- \(a + b + c = 15\)
- \(a^2 + b^2 + c^2 = 89\)
- \(abc - 99 = cba\), что можно записать как \(100a + 10b + c - 99 = 100c + 10b + a\).
Перепишем третье условие:
\[ 100a + 10b + c - 99 = 100c + 10b + a \]
Сократим уравнение:
\[ 100a + c - 99 = 100c + a \]
Перегруппируем термины:
\[ 99a - 99c = 99 \quad \Rightarrow \quad a - c = 1 \]
Это значит, что \(a = c + 1\). Теперь мы можем выразить \(a\) через \(c\) и подставить его в другие условия.
Из первого условия \(a + b + c = 15\):
\[ (c + 1) + b + c = 15 \quad \Rightarrow \quad 2c + b + 1 = 15 \quad \Rightarrow \quad 2c + b = 14 \quad \Rightarrow \quad b = 14 - 2c \]
Теперь подставим \(a\) и \(b\) в второе условие \(a^2 + b^2 + c^2 = 89\):
\[ (c + 1)^2 + (14 - 2c)^2 + c^2 = 89 \]
Теперь раскроем скобки:
\[ (c^2 + 2c + 1) + (196 - 56c + 4c^2) + c^2 = 89 \]
Сложим все термины:
\[ 6c^2 - 54c + 197 = 89 \]
Упростим уравнение:
\[ 6c^2 - 54c + 108 = 0 \quad \Rightarrow \quad c^2 - 9c + 18 = 0 \]
Теперь найдем дискриминант:
\[ D = (-9)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 18 = 81 - 72 = 9 \]
Находим корни:
\[ c = \frac{9 \pm 3}{2} \quad \Rightarrow \quad c_1 = 6, \quad c_2 = 3 \]
Теперь подставим найденные значения \(c\):
- Для \(c = 6\):
\[ a = 6 + 1 = 7, \quad b = 14 - 2 \cdot 6 = 2 \]
Получаем число \(726\).
- Для \(c = 3\):
\[ a = 3 + 1 = 4, \quad b = 14 - 2 \cdot 3 = 8 \]
Получаем число \(483\).
Теперь проверим, удовлетворяют ли оба числа условиям:
Для \(726\):
- Сумма цифр: \(7 + 2 + 6 = 15\)
- Сумма квадратов цифр: \(7^2 + 2^2 + 6^2 = 49 + 4 + 36 = 89\)
- Проверим третье условие: \(726 - 99 = 627\), и 627 = 726 с реверсированными цифрами.
Для \(483\):
- Сумма цифр: \(4 + 8 + 3 = 15\)
- Сумма квадратов цифр: \(4^2 + 8^2 + 3^2 = 16 + 64 + 9 = 89\)
- Проверим третье условие: \(483 - 99 = 384\), и 384 = 483 с реверсированными цифрами.
Таким образом, наибольшее трёхзначное число, удовлетворяющее всем условиям, это \(726\).