Задача требует понять, как распад драгоценного камня влияет на стоимость, если стоимость пропорциональна квадрату веса.
Условия:
- Исходный вес камня: 20 карат
- Камень раскололся на три части: две меньшие равны по весу (пусть каждая весит x), одна большая весом y
- 2x + y = 20
- Стоимость пропорциональна квадрату веса: исходная стоимость ∝ 20^2, новая стоимость ∝ x^2 + x^2 + y^2 = 2x^2 + y^2
- Новая стоимость на 42% меньше исходной, значит новая стоимость = 0.58 × исходная
Шаг 1. Запишем числовую систему
- Исходная стоимость: 20^2 = 400 условных единиц
- Новая стоимость: 2x^2 + y^2 = 0.58 × 400 = 232
- Также: 2x + y = 20
Шаг 2. Подставим y через x y = 20 − 2x Подставим в второе уравнение: 2x^2 + (20 − 2x)^2 = 232 Раскрываем скобки: 2x^2 + 400 − 80x + 4x^2 = 232 6x^2 − 80x + 168 = 0 Упростим, разделив на 2: 3x^2 − 40x + 84 = 0
Шаг 3. Найдём x Дискриминант D = (-40)^2 − 4·3·84 = 1600 − 1008 = 592 √D = √592 = 4√37
x = [40 ± √592] / (2·3) = [40 ± 4√37] / 6 = [20 ± 2√37] / 3
Оба корня:
- x1 ≈ (20 + 2·6.0828)/3 ≈ 10.72 (не подходит, потому что y = 20 − 2x ≈ −1.44)
- x2 ≈ (20 − 2·6.0828)/3 ≈ 2.6115
Следовательно, x ≈ 2.6115 карат (каждая меньшая часть).
Шаг 4. Найдём вес большой части y = 20 − 2x ≈ 20 − 2·2.6115 ≈ 20 − 5.223 ≈ 14.777 карат
Точнее: y = (20 + 4√37) / 3 ≈ 14.777 карат
Ответ: Большая часть расколовшегося камня весит примерно 14.78 карат (точно: y = (20 + 4√37)/3 карат). Мелкие части по 2.61 карат каждая.