Чтобы решить задачу, давайте разберем команды исполнителя Вычислитель и проанализируем, как они влияют на исходное число.
Имеем две команды:
- Умножь на \( v \).
- Прибавь 2.
Начальное число равно 1, и нам нужно получить 91 с помощью программы 12221. Поскольку программа состоит из команд, давайте разберем её пошагово.
Программа 12221 означает, что мы сначала дважды применяем команду "умножь на \( v \)", затем команду "прибавь 2", после чего снова команду "умножь на \( v \)" и в конце команду "прибавь 2".
Итак, последовательность операций выглядит следующим образом:
Начнем с 1 и применим первую команду:
\( 1 \cdot v = v \).Применяем вторую команду:
\( v + 2 \).Применяем третью команду (умножаем на \( v \)):
\( (v + 2) \cdot v = v^2 + 2v \).И в конце применяем четвёртую команду:
\( v^2 + 2v + 2 \).
Теперь у нас есть уравнение, равное 91: \[ v^2 + 2v + 2 = 91. \]
Решим это уравнение:
\[ v^2 + 2v + 2 - 91 = 0, \] \[ v^2 + 2v - 89 = 0. \]
Теперь используем дискриминант для нахождения корней квадратного уравнения: \[ D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-89) = 4 + 356 = 360. \]
Находим корни уравнения: \[ v = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 \pm \sqrt{360}}{2}. \] Сначала упростим \( \sqrt{360} \): \[ \sqrt{360} = \sqrt{36 \cdot 10} = 6\sqrt{10}. \]
Теперь подставим это в формулу: \[ v = \frac{-2 \pm 6\sqrt{10}}{2} = -1 \pm 3\sqrt{10}. \]
Поскольку \( v \) должно быть натуральным числом, берем положительное значение: \[ v = -1 + 3\sqrt{10}. \]
Приблизительно: \[ \sqrt{10} \approx 3.16 \quad \Rightarrow \quad 3\sqrt{10} \approx 9.48. \] Таким образом, \[ v \approx -1 + 9.48 \approx 8.48. \]
Поскольку \( v \) должно быть натуральным, ближайшее натуральное число — это 9.
Проверим:
- Умножим: \( 1 \cdot 9 = 9 \).
- Прибавим 2: \( 9 + 2 = 11 \).
- Умножим: \( 11 \cdot 9 = 99 \).
- Прибавим 2: \( 99 + 2 = 101 \) — это больше 91, значит нужно уменьшить значение \( v \).
Таким образом, значение \( v \) равно 9.
