Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела физтех
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80762

Для целых чисел x  , y  , z  известно, что x ln16+ yln8 +zln24= ln6  . Найдите наименьшую возможную сумму x2+ y2+ z2  .

Источники: Физтех - 2024, 11.2 (см. olymp-online.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте подумаем. У нас есть сумма произведений каких-то констант на х, y, z. При этом, нам надо максимизировать x^2 + y^2 + z^2. Какое неравенство нам это напоминает? Что первым приходит в голову здесь?

Подсказка 2

Конечно же, неравенство КБШ! Тогда, по этому неравенству у нас выходит, что ((ln16)^2 + (ln8)^2 + (ln24)^2)(x^2 + y^2 + z^2) >= (ln6)^2. Тогда, выходит, что мы получили оценку на минимум нашей суммы. Достигается ли в КБШ равенство, если да, то когда?

Показать ответ и решение

xln16+y ln8+ zln24=ln6

4x ln2+ 3yln 2+z(3ln2 +ln3)= ln2+ ln 3

(4x+ 3y+3z− 1)ln2+ (z− 1)ln3= 0

ln(24x+3y+3z−1⋅3z−1)= 0

24x+3y+3z− 1⋅3z−1 = 1

Так x, y, z ∈ℤ,  то из последнего уравнения вида a  b
2 ⋅3 = 1; a, b∈ Z  получаем a =0,b= 0  , то есть следующую систему:

{
  4x+ 3y +3z = 1  ⇔   4x+3y =−2  ⇔   y = −x − x-+2
  z = 1                                      3

Поскольку x, y ∈ ℤ,  то x+2 =k ∈ℤ,  =⇒  y =2− 3k− k= −4k+ 2.
 3  С учётом равенств z = 1, x= 3k− 2, y = 2− 4k  запишем  2   2  2
x + y + z :

 2   2  2       2              2         2
x + y +z = 1+ 9k +4 − 12k+ 4+16k − 16k =25k − 28k+ 9

 2   2  2     2
x + y +z = 25k − 28k+ 9→ min

Чтобы найти минимум, найдем координаты вершины параболы 25k2− 28k+9,  ветви которой направлены вверх, значит минимум достигается в вершине.

       -28-  14
kверш. = 2⋅25 = 25

Так как парабола симметрична относительно вершины, то минимальное целое значение будет достигаться при k= 1.  Тогда искомое значение равняется

x2+ y2+ z2 =1 +4+ 1= 6
Ответ: 6

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!