31.1 Итоговый тест На доске выписаны первые 200 натуральных чисел в порядке возрастания. Два из этих чисел покрасили в оранжевый цвет, а все числа между ними — в жёлтый. Оказалось, что сумма оранжевых чисел равна 107, а сумма жёлтых — 535. Чему может быть равно большее оранжевое число? Укажите все возможные варианты.
Пусть два оранжевых числа обозначим как ( a ) и ( b ) (где ( a < b )). Тогда, согласно условию, сумма оранжевых чисел равна
[ a + b = 107. ]
Числа, между ( a ) и ( b ), окрашиваются в жёлтый цвет. Если ( a ) и ( b ) — это два оранжевых числа, то количество жёлтых чисел будет равно ( b - a - 1 ).
Сумма всех жёлтых чисел между ( a ) и ( b ) можно выразить через формулу суммы арифметической прогрессии:
[ S = \frac{n}{2} \cdot (x_1 + x_n), ]
где ( n ) — количество членов, ( x_1 ) — первый член, ( x_n ) — последний член прогрессии. В нашем случае:
Первый член ( x_1 = a + 1 ),Последний член ( x_n = b - 1 ),Количество членов ( n = b - a - 1 ).
Таким образом, сумма жёлтых чисел будет равна:
[ \text{Сумма жёлтых} = \frac{b - a - 1}{2} \cdot ((a + 1) + (b - 1)) = \frac{b - a - 1}{2} \cdot (a + b) = \frac{b - a - 1}{2} \cdot 107. ]
По условию задачи, эта сумма равна 535:
[ \frac{b - a - 1}{2} \cdot 107 = 535. ]
Умножим обе стороны уравнения на 2:
[ (b - a - 1) \cdot 107 = 1070. ]
Делим обе стороны на 107:
[ b - a - 1 = 10. ]
Отсюда следует:
[ b - a = 11. ]
Теперь можем выразить ( b ) через ( a ):
[ b = a + 11. ]
Подставим ( b ) в уравнение для суммы оранжевых чисел:
[ a + (a + 11) = 107, ]
что упрощается до:
[ 2a + 11 = 107. ]
Вычтем 11 из обеих сторон:
[ 2a = 96, ]
разделим на 2:
[ a = 48. ]
Теперь подставим ( a ) обратно, чтобы найти ( b ):
[ b = 48 + 11 = 59. ]
Мы выяснили, что ( a = 48 ) и ( b = 59 ). Однако важно проверить, что это единственная пара чисел. Для этого учтем, что:
( a + b = 107 ),( b - a = 11 ).
Тогда у нас есть система уравнений, которая даст одинаковые решения в рамках заданных ограничений.
Таким образом, оба оранжевых числа равны ( 48 ) и ( 59 ).
Значит, ( b ) (большее оранжевое число) может быть равно:
Пусть два оранжевых числа обозначим как ( a ) и ( b ) (где ( a < b )). Тогда, согласно условию, сумма оранжевых чисел равна
[
a + b = 107.
]
Числа, между ( a ) и ( b ), окрашиваются в жёлтый цвет. Если ( a ) и ( b ) — это два оранжевых числа, то количество жёлтых чисел будет равно ( b - a - 1 ).
Сумма всех жёлтых чисел между ( a ) и ( b ) можно выразить через формулу суммы арифметической прогрессии:
[
S = \frac{n}{2} \cdot (x_1 + x_n),
]
где ( n ) — количество членов, ( x_1 ) — первый член, ( x_n ) — последний член прогрессии. В нашем случае:
Первый член ( x_1 = a + 1 ),Последний член ( x_n = b - 1 ),Количество членов ( n = b - a - 1 ).Таким образом, сумма жёлтых чисел будет равна:
[
\text{Сумма жёлтых} = \frac{b - a - 1}{2} \cdot ((a + 1) + (b - 1)) = \frac{b - a - 1}{2} \cdot (a + b) = \frac{b - a - 1}{2} \cdot 107.
]
По условию задачи, эта сумма равна 535:
[
\frac{b - a - 1}{2} \cdot 107 = 535.
]
Умножим обе стороны уравнения на 2:
[
(b - a - 1) \cdot 107 = 1070.
]
Делим обе стороны на 107:
[
b - a - 1 = 10.
]
Отсюда следует:
[
b - a = 11.
]
Теперь можем выразить ( b ) через ( a ):
[
b = a + 11.
]
Подставим ( b ) в уравнение для суммы оранжевых чисел:
[
a + (a + 11) = 107,
]
что упрощается до:
[
2a + 11 = 107.
]
Вычтем 11 из обеих сторон:
[
2a = 96,
]
разделим на 2:
[
a = 48.
]
Теперь подставим ( a ) обратно, чтобы найти ( b ):
[
b = 48 + 11 = 59.
]
Мы выяснили, что ( a = 48 ) и ( b = 59 ). Однако важно проверить, что это единственная пара чисел. Для этого учтем, что:
( a + b = 107 ),( b - a = 11 ).Тогда у нас есть система уравнений, которая даст одинаковые решения в рамках заданных ограничений.
Таким образом, оба оранжевых числа равны ( 48 ) и ( 59 ).
Значит, ( b ) (большее оранжевое число) может быть равно:
[
\boxed{59}.
]