Пусть трёхзначное число имеет вид \(abc\), где \(a\), \(b\), и \(c\) — его цифры. Мы знаем следующие условия:
- Сумма цифр: \( a + b + c = 15 \)
- Сумма квадратов цифр: \( a^2 + b^2 + c^2 = 89 \)
- Если из числа \(abc\) вычесть 99, то получится число, записанное теми же цифрами, но в обратном порядке:
\[ 100a + 10b + c - 99 = 100c + 10b + a \]
Это упрощается до:
\[ 99a - 99c = 99 \implies a - c = 1 \implies a = c + 1 \]
Теперь подставим \(a = c + 1\) в первые два уравнения.
- Подставим в первое уравнение:
\[ (c + 1) + b + c = 15 \implies 2c + b + 1 = 15 \implies 2c + b = 14 \implies b = 14 - 2c \]
- Подставим в второе уравнение:
\[ (c + 1)^2 + b^2 + c^2 = 89 \]
Раскроем скобки:
\[ (c^2 + 2c + 1) + b^2 + c^2 = 89 \implies 2c^2 + 2c + b^2 + 1 = 89 \implies 2c^2 + 2c + b^2 = 88 \]
Теперь подставим значение \(b = 14 - 2c\) в это уравнение:
\[ 2c^2 + 2c + (14 - 2c)^2 = 88 \]
Раскроем квадрат:
\[ 2c^2 + 2c + (196 - 56c + 4c^2) = 88 \]
Упрощаем это:
\[ 6c^2 - 54c + 196 - 88 = 0 \implies 6c^2 - 54c + 108 = 0 \]
Разделим на 6:
\[ c^2 - 9c + 18 = 0 \]
Теперь решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[ D = (-9)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 18 = 81 - 72 = 9 \]
Корни уравнения:
\[ c = \frac{9 \pm 3}{2} \implies c = 6 \quad \text{или} \quad c = 3 \]
Теперь найдем соответствующие значения \(a\) и \(b\):
Если \(c = 6\): \[ a = c + 1 = 7, \quad b = 14 - 2c = 14 - 12 = 2 \] Число: 726
Если \(c = 3\): \[ a = c + 1 = 4, \quad b = 14 - 2c = 14 - 6 = 8 \] Число: 483
Теперь у нас есть два кандидата: 726 и 483. Нужно выбрать наибольшее число.
Проверим оба числа на выполнение условий:
Для числа 726:
- Сумма цифр: \(7 + 2 + 6 = 15\)
- Сумма квадратов: \(7^2 + 2^2 + 6^2 = 49 + 4 + 36 = 89\)
- Проверка на вычитание 99: \(726 - 99 = 627\) — это 726 в обратном порядке.
Для числа 483:
- Сумма цифр: \(4 + 8 + 3 = 15\)
- Сумма квадратов: \(4^2 + 8^2 + 3^2 = 16 + 64 + 9 = 89\)
- Проверка на вычитание 99: \(483 - 99 = 384\) — это 483 в обратном порядке.
Таким образом, наибольшее трёхзначное число, удовлетворяющее всем условиям: \(\boxed{726}\).
