Рассмотрим задачу:
"Разность двух натуральных чисел равна 12, а сумма их квадратов равна 522. Нужно найти эти числа."
Обозначим два числа через ( x ) и ( y ), где ( x > y ).
Из условия имеем два уравнения:
Разность чисел:
[ x - y = 12 ]
Сумма их квадратов:
[ x^2 + y^2 = 522 ]
Шаг 1. Выразим одно число через другое
Из первого уравнения:
[ x = y + 12 ]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[ (y + 12)^2 + y^2 = 522 ]
Шаг 2. Раскроем скобки и упростим
Раскроем квадрат:
[ (y + 12)^2 = y^2 + 24y + 144 ]
Подставим в уравнение:
[ y^2 + 24y + 144 + y^2 = 522 ]
Объединим подобные:
[ 2y^2 + 24y + 144 = 522 ]
Шаг 3. Упростим полученное уравнение
Вычтем 522 из обеих частей:
[ 2y^2 + 24y + 144 - 522 = 0 ]
[ 2y^2 + 24y - 378 = 0 ]
Разделим всё уравнение на 2 для удобства:
[ y^2 + 12y - 189 = 0 ]
Шаг 4. Решим квадратное уравнение
Используем формулу для корней:
[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
где ( a=1 ), ( b=12 ), ( c=-189 ).
[ D = b^2 - 4ac = 12^2 - 4 \times 1 \times (-189) = 144 + 756 = 900 ]
[ y = \frac{-12 \pm \sqrt{900}}{2} = \frac{-12 \pm 30}{2} ]
Получаем два варианта:
- ( y = \frac{-12 + 30}{2} = \frac{18}{2} = 9 )
- ( y = \frac{-12 - 30}{2} = \frac{-42}{2} = -21 )
Шаг 5. Проверка условий
Так как числа — натуральные, то ( y ) должно быть натуральным числом, и больше 0.
Следовательно, выбираем ( y=9 ).
Теперь найдём ( x ):
[ x = y + 12 = 9 + 12 = 21 ]
Проверим оба условия:
- Разность: ( 21 - 9 = 12 ) — верно.
- Сумма квадратов:
[ 21^2 + 9^2 = 441 + 81 = 522 ] — верно.
Ответ:
Два числа: 21 и 9.