Задача: найти количество ракушек N, таких что N > 30 и N < 50, и
- при разложении по 5 штук остаётся 1 ракушка: N ≡ 1 (mod 5)
- при разложении по 3 штуки остаётся 2 ракушки: N ≡ 2 (mod 3)
Решение пошагово:
Обозначим общее число ракушек N. По условию 30 < N < 50.
Условия можно записать как систему конгруэнций:
- N = 5k + 1 для некоторого целого k (N ≡ 1 (mod 5))
- N ≡ 2 (mod 3)
Подставим N = 5k + 1 во второе условие: 5k + 1 ≡ 2 (mod 3) → 5k ≡ 1 (mod 3) так как 5 ≡ 2 (mod 3), имеем 2k ≡ 1 (mod 3). Обратное к 2 по модулю 3 равно 2 (потому что 2·2 ≡ 1 (mod 3)). Значит k ≡ 2 (mod 3). Пусть k = 3t + 2.
Тогда N = 5k + 1 = 5(3t + 2) + 1 = 15t + 11.
Теперь подберём t так, чтобы N попал в диапазон 30 < N < 50:
- t = 0 → N = 11 (мало)
- t = 1 → N = 26 (мало)
- t = 2 → N = 41 (в диапазоне)
- t = 3 → N = 56 (за пределами)
Единственное подходящее значение — N = 41.
Проверка:
- 41 ÷ 5 даёт остаток 1 → верно.
- 41 ÷ 3 даёт остаток 2 → верно.
Ответ: у русалочки было 41 ракушка.