Postoji dvocifreni broj čije su obe cifre iste i ima sledeće osobine: Kada se kvadrira dobije se četvorocifren broj, čije su prve dve cifre iste i jednake i mogu se dobiti tako što se od prvobitne cifre oduzme 1, a njegove poslednje dve cifre su iste i jednake su originalnim ciframa. Pronađi taj broj.
Rešenje:
Prvo, pretpostavimo da je cifra koju tražimo
x
Potom, da je ceo broj
[tex](xx)^{-}[/tex]
čija je vrednost jednaka
[tex](xx)^{-}=10x+x=11x[/tex]
Naknadno, podignemo taj broj na drugi stepen, i on postane
[tex](xx)^{-}=(11x)^2=121x^2[/tex]
Sada, kada je naš broj podignut na drugi stepen, prelazimo na drugi deo. Ako pretpostavimo da je originalni broj
[tex](xx)^{-}[/tex]
Znamo da je da broj koji je nastao nakon kvadriranja jednak
[tex]((x-1)(x-1)\frac{x}{2}\frac{x}{2} )^{-}[/tex]
A njegova vrednost je
[tex]1000(x-1)+100(x-1)+10\frac{x}{2}+1\frac{x}{2}[/tex]
Primenom distributivnosti, broj postaje
[tex]1000x-1000+100x-100+ \frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Da bismo ih sabrali, neophodno je pretvoriti sve vrednosti u iste veličine. To se može isvesti množenjem svake vrednosti (osim poslednje dve) sa 2/2
[tex]\frac{1000x\cdot 2}{2}-\frac{1000\cdot 2}{2}+\frac{100x\cdot 2}{2}-\frac{100\cdot 2}{2}+\frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Zatim, broj postaje
[tex]\frac{2000x}{2}-\frac{2000}{2}+\frac{200x}{2}-\frac{200}{2}+\frac{10x}{2}+\frac{x}{2}[/tex]
Saberemo vrednosti i dobijemo
[tex]\frac{2000x-2000+200x-200+10x+x}{2}[/tex]
Sabiranjem vrednosti brojioca dobijemo
[tex]\frac{2211x-2200}{2}[/tex]
Sada, nakon što smo završili sa oba naša broja, izjednačimo ih
[tex]121x^2=\frac{2211x-2200}{2}[/tex]
Pomnožimo svaku stranu sa 2, i jednačina izgleda ovako
[tex]242x^2=2211x-2200[/tex]
Prebacimo sve vrednosti na levu stranu, kako bi drugostepeni trinom bio jednak nuli
[tex]242x^2-2211x+2200=0[/tex]
Nakon toga, možemo da rastavimo na činioce, kako bismo olakšali.
Primetićemo da 242, 2211 i 2200 imaju zajednički sadržalac 11.
Dakle, možemo rastaviti kompletan izraz na
[tex]11 (22x^2-201x+200)=0[/tex]
Podelimo obe strane sa 11, i dobijemo
[tex]22x^2-201x+200=0[/tex]
Sada, jasno je da imamo jednačinu drugog stepena, koja je jednaka nuli.
Naš prvi zadatak je da izračunamo diskriminantu, koja je data formulom
[tex]D=b^2-4ac[/tex], gde je a=22, b=201 i c=200
Zamenimo promenljive sa vrednostima, i diskriminanta postaje jednaka
D=22801
Sada, moramo da saznamo da li jednačina ima prave korene ili ne.
Imamo sledeće mogućnosti:
[tex]b^2-4ac>0\Rightarrow[/tex] Postoje dva prava korena.
Rešenje x jednačine drugog stepena je dato formulom
[tex]x_{1,2}=\frac{-b\pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}[/tex]
[tex]x_{1,2}={201\pm 151}{44}[/tex]
[tex]x_1=\frac{201+151}{44}=\frac{352}{44}=8[/tex]
[tex]x_2=\frac{201-151}{44}=\frac{50}{44}=1.13636363636...[/tex]
Na kraju, dolazimo do momenta kada moramo da odaberemo između dva potencijalna rešenja od x.
S obzirom da bi naša tražena vrednost trebalo da predstavlja cifru, ona bi morala da bude ceo broj.
[tex]8 \in Z [/tex] True
[tex]1.13636363636... \in Z[/tex] Pogrešno
Stoga, dolazimo do zaključka da je t x=8.
[tex](xx)^{-}=88[/tex]