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一道高难度印度数学竞赛题,一个方程3个未知数,难住众多考生

时间:05-20来源:作者:点击数:

印度虽然整体经济、教育水平离我国还有不小的差距,但是在某些领域印度的实力甚至超过了我们,比如软件技术等。在不少人眼里,印度软件产业的实力排名全球第一,这多少要归功于不少印度人在全球顶尖科技公司担任要职,比如谷歌CEO桑达尔·皮查伊、微软CEO萨特亚·纳德拉等。

印度软件产业的强势,是和印度的教育分不开的。比如印度虽然整体数学实力不算太强,但是印度对于数学教育还是非常重视,印度的各种竞赛题的难度并不比国内低,甚至出现了不少的神题。比如22224444-6666=t²,求t。今天再和大家分享一道高难度印度数学竞赛题。

题目如上图。

第一眼看到这道题后,不少人都不知道如何下手。毕竟在一般情况下,3个未知数要3个方程才能解出来,但是这道题却是一个方程三个未知数,能把答案解出来吗?或者说答案是唯一的吗?

仔细观察题目,其实题中还有两个限制条件:一是m<n<p,二是正整数解。所以这道题的答案很可能是唯一的。

下面介绍本题两种解法。

解法1:分解因数

因为分母6=1×6=2×3,而2+3刚好等于分子5,所以可以在六分之五的分子分母同时乘以(2+3),分数的值不变。然后将分子原来的5和分母乘上的(2+3)约去,再将剩下的式子展开,即可以得到5/6=½+1/3。

下面再将1/2或者1/3按照上面的方法处理。

先观察一下,2=1×2,1/2的分子分母同时乘以(1+2),那么处理的结果又会出现1/3,很明显不符合题意。所以接下来应该对1/3进行变形。

因为3=1×3,所以1/3的分子分母同时乘以(1+3),然后再展开即可得到另外两个值。完整过程如下图:

解法2:放缩法

因为m<n<p且都为正整数,

所以1/m>1/n>1/p>0,

所以1/m<1/m+1/n+1/p<3/m,

即1/m<5/6<3/m,这样就可以得到m的取值范围。

接下来对m进行分类讨论,确定了m的值后再用同样的方法来确定n和p的值。

总结:解法1利用分解因数的方法进行处理,计算量不大,相对比较简单,而且对于4元、5元等更多未知数的情况同样可以轻松解决。解法2用到了放缩和分类讨论的思维,难度其实也不大,但是计算量太大,而且未知数个数越多越复杂,需要讨论的情况也就越多。

这道印度初中数学竞赛题的难度还是很大的,难住了不少考生,甚至很多学霸都没能正确解出来。你解出来了吗?

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