Давайте рассмотрим уравнение \(x^2 + y^2 - 2x + 6y = 0\) и попробуем привести его к удобному виду.
Сначала сгруппируем и преобразуем его. Мы можем упорядочить его, выделив полный квадрат и упростив:
Перепишем уравнение как: \[ x^2 - 2x + y^2 + 6y = 0 \]
Для \(x\) выделим полный квадрат: \[ x^2 - 2x = (x - 1)^2 - 1 \]
Для \(y\) также выделим полный квадрат: \[ y^2 + 6y = (y + 3)^2 - 9 \]
Теперь подставим это в уравнение: \[ (x - 1)^2 - 1 + (y + 3)^2 - 9 = 0 \] Упростим: \[ (x - 1)^2 + (y + 3)^2 - 10 = 0 \] Таким образом, у нас получается: \[ (x - 1)^2 + (y + 3)^2 = 10 \]
Это уравнение описывает окружность с центром в точке \((1, -3)\) и радиусом \(\sqrt{10}\).
Теперь найдем целые значения \(x\) и \(y\), которые удовлетворяют этому уравнению. Для этого рассмотрим возможные значения \((x - 1)\) и \((y + 3)\): Пусть \((x - 1) = a\) и \((y + 3) = b\), тогда у нас есть: \[ a^2 + b^2 = 10 \]
Рассмотрим все возможные пары \((a, b)\):
- \(a = 0, b = \pm \sqrt{10}\) (не целые)
- \(a = \pm 1, b = \pm 3\) (целые)
- \(a = \pm 3, b = \pm 1\) (целые)
- \(a = \pm \sqrt{10}, b = 0\) (не целые)
Теперь выписываем целые решения для \(x\) и \(y\):
- \(a = 1, b = 3 \Rightarrow x = 2, y = 0\)
- \(a = 1, b = -3 \Rightarrow x = 2, y = -6\)
- \(a = -1, b = 3 \Rightarrow x = 0, y = 0\)
- \(a = -1, b = -3 \Rightarrow x = 0, y = -6\)
- \(a = 3, b = 1 \Rightarrow x = 4, y = -2\)
- \(a = 3, b = -1 \Rightarrow x = 4, y = -4\)
- \(a = -3, b = 1 \Rightarrow x = -2, y = -2\)
- \(a = -3, b = -1 \Rightarrow x = -2, y = -4\)
Теперь подставим полученные целые значения \(x\) и \(y\) в выражение \(x - 3y\) и найдем наибольшее значение:
- Для \(x = 2, y = 0: x - 3y = 2 - 3 \cdot 0 = 2\)
- Для \(x = 2, y = -6: x - 3y = 2 - 3 \cdot (-6) = 2 + 18 = 20\)
- Для \(x = 0, y = 0: x - 3y = 0 - 3 \cdot 0 = 0\)
- Для \(x = 0, y = -6: x - 3y = 0 - 3 \cdot (-6) = 0 + 18 = 18\)
- Для \(x = 4, y = -2: x - 3y = 4 - 3 \cdot (-2) = 4 + 6 = 10\)
- Для \(x = 4, y = -4: x - 3y = 4 - 3 \cdot (-4) = 4 + 12 = 16\)
- Для \(x = -2, y = -2: x - 3y = -2 - 3 \cdot (-2) = -2 + 6 = 4\)
- Для \(x = -2, y = -4: x - 3y = -2 - 3 \cdot (-4) = -2 + 12 = 10\)
Таким образом, наибольшее значение выражения \(x - 3y\) равно \(20\).