Чтобы решить задачу о двух натуральных числах, давайте обозначим эти числа как \( x \) и \( y \).
Условия задачи:
- Сумма чисел: \( x + y = 22 \)
- Разность чисел: \( |x - y| \) меньше 14 и больше 10: \( 10 < |x - y| < 14 \)
Из уравнения суммы: Мы можем выразить одно из чисел через другое. Например, выразим \( y \): \[ y = 22 - x \]
Подставим \( y \) в условие разности: Теперь подставим \( y \) в неравенство для разности. Рассмотрим оба случая (где \( x \) больше \( y \) и где \( y \) больше \( x \)):
Случай 1: \( x - y \) (где \( x \geq y \)) \[ |x - y| = x - y = x - (22 - x) = 2x - 22 \] Подставим в неравенство: \[ 10 < 2x - 22 < 14 \]
Теперь разделим это на две части:
\( 10 < 2x - 22 \) \[ 32 < 2x \] \[ 16 < x \]
\( 2x - 22 < 14 \) \[ 2x < 36 \] \[ x < 18 \]
Объединим результаты: \[ 16 < x < 18 \\ \] Поскольку \( x \) — натуральное число, то \( x = 17 \).
Теперь найдем \( y \): \[ y = 22 - x = 22 - 17 = 5 \]
Таким образом, один из вариантов чисел: \( (17, 5) \).
Случай 2: \( y - x \) (где \( y \geq x \)) В этом случае: \[ |x - y| = - (x - y) = y - x = (22 - x) - x = 22 - 2x \] Подставим в неравенство: \[ 10 < 22 - 2x < 14 \]
Теперь тоже разобьем на две части:
\( 10 < 22 - 2x \) \[ 2x < 12 \] \[ x > 6 \]
\( 22 - 2x < 14 \) \[ -2x < -8 \] \[ x > 4 \]
Объединим результаты: \[ 6 < x < 9 \] Поскольку \( x \) — натуральное число, возможные значения для \( x \): 7 и 8.
Рассмотрим их по отдельности:
- Если \( x = 7 \): \[ y = 22 - 7 = 15 \] Вариант: \( (15, 7) \).
- Если \( x = 8 \): \[ y = 22 - 8 = 14 \] Вариант: \( (14, 8) \).
Теперь соберем все возможные варианты чисел:
- \( (17, 5) \)
- \( (15, 7) \)
- \( (14, 8) \)
Проверка условий:
Суммы и разности:- \( 17 + 5 = 22 \) и \( 17 - 5 = 12 \) (входит в диапазон).
- \( 15 + 7 = 22 \) и \( 15 - 7 = 8 \) (не входит в диапазон).
- \( 14 + 8 = 22 \) и \( 14 - 8 = 6 \) (не входит в диапазон).
Вывод:
Единственный подходящий вариант, удовлетворяющий всем условиям является:
- \( (17, 5) \)
Доказано, что других вариантов чисел, подходящих под условия задачи, нет.