Question

Помогите, пожалуйста!
Найдите натуральное число, равное одной девятой части суммы всех нечетных натуральных чисел меньше него .

Спасибо!

(есть еще много других вопросов)

Answer 1

Сначала заметим, что сумма первых $n$ подряд идущих нечетных чисел равна $n^2$. Это можно объяснить геометрической картинкой с увеличивающимися квадратами или с помощью арифметической прогрессии, в которой $a_1=1$ и $a_n = 2n-1$:

${\displaystyle S_n = \frac{ \Big (a_1 + a_n \Big) \cdot n}{2} = \frac{\Big (1 + (2n-1) \Big ) \cdot n}{2} = \frac{2n^2}{2} = n^2}$

Дальше можно рассмотреть два случая: когда $n$ четное и когда $n$ - нечетное.

Если $n$ нечетное, то искомое число равно $2n+1$. При этом должно выполниться следующее:

$\displaystyle \frac{1}{9} \cdot n^2 = 2n+1 \;\;\;\;\; | \cdot 9\\\\n^2 - 18n - 9 = 0 \\\\n_1 = \frac{-b-\sqrt{b^2 - 4ac} }{2a} = \frac{18-\sqrt{18^2+4 \cdot 9}}{2} = \frac{18-\sqrt {360} }{2} = 9-3\sqrt{10} \\\\n_2 = 9 + 3 \sqrt{10}$

Все бы хорошо, но только ровно $9 \pm 3\sqrt{10}$ нечетных чисел выбрать довольно проблематично.

Так что лучше перейдем ко второму случаю, когда искомое число равно $2n$. Уравнение составляем и решаем аналогично:

$\displaystyle \frac{1}{9} \cdot n^2 = 2n \;\;\;\;\; | \cdot 9 \\\\n^2 = 18 n\\\\n \cdot (n-18) = 0 \\\\\left[\begin{array}{ccc}n_1=18\\n_2=0\end{array}\right$

Считается, что $0$ - не натуральное число. Поэтому мы возьмем только первый корень (тем более, в условии сказано "найдите натуральное числО). И сделаем проверку:

Девятая часть суммы нечетных чисел от $1$ до $35$ включительно равна:

$\boxed {\displaystyle \frac{1}{9} \cdot \frac{ \Big (1+35 \Big) \cdot 18}{2} = \frac{36 \cdot 18}{9 \cdot 2} = 36}$

Мы как раз получили $2n=2 \cdot 18=36$.

Ответом тоже является число $\bold {36}$.

Задача решена!