Математика · 2025/26 · Заключительный этап

Уравнение с целой частью

Условие

Найдите все действительные xx, для которых

⌊3x2+82⌋=15x2−75.\left\lfloor\frac{3x^2+8}{2}\right\rfloor=\frac{15x^2-7}{5}.

Здесь ⌊t⌋\lfloor t\rfloor — наибольшее целое число, не превосходящее tt.

О задаче · 10–11 классы · баллы не подтверждены
Олимпиада
Объединённая межвузовская математическая олимпиада
Предмет / класс
Математика · 10–11 классы
Сезон / этап
2025/26 · Заключительный этап
Комплект
Вариант 1 · задача 5
Официальные баллыНе подтверждены
Сложность Popov Academy—/5 · предварительно

Для подготовки: 10–11 классы.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

Правая часть обязана быть целым числом. Обозначьте её через nn и выразите x2x^2 через nn.

Подсказка 2

Для целого nn равенство ⌊u⌋=n\lfloor u\rfloor=n равносильно n≤u<n+1n\le u<n+1. Правая граница строгая.

Разобрать решение по шагам
01

Вводим целое число

Обозначим n=15x2−75n=\frac{15x^2-7}{5}. Поскольку это равно целой части, nn — целое. Выражаем x2x^2:

x2=5n+715.x^2=\frac{5n+7}{15}.

Тогда аргумент целой части равен

3x2+82=5n+4710.\frac{3x^2+8}{2}=\frac{5n+47}{10}.
02

Используем точное определение

По точному определению целой части получаем

n≤5n+4710<n+1.n\le\frac{5n+47}{10}<n+1.

Левая граница даёт 10n≤5n+4710n\le5n+47, то есть 5n≤475n\le47. Правая даёт 5n+47<10n+105n+47<10n+10, то есть 37<5n37<5n. Вместе:

37<5n≤47.37<5n\le47.

Между 3737 и 4747 с такой включённостью границ лежат два кратных 55: 4040 и 4545. Поэтому n=8n=8 или n=9n=9.

03

Восстанавливаем и проверяем корни

При n=8n=8 имеем x2=4715x^2=\frac{47}{15}, при n=9n=9 — x2=5215x^2=\frac{52}{15}. Обе величины положительны, поэтому каждая даёт два корня с противоположными знаками. Если x2=4715x^2=\frac{47}{15}, аргумент целой части равен 8710\frac{87}{10}, его целая часть 88, правая часть тоже 88. Если x2=5215x^2=\frac{52}{15}, аргумент равен 9210\frac{92}{10}, а обе части уравнения равны 99. Все четыре корня подходят.

Ответ

x=±4715x=\pm\sqrt{\frac{47}{15}} или x=±5215x=\pm\sqrt{\frac{52}{15}}.

Главная идея

В уравнении с целой частью удобно сначала выделить целую переменную, а затем заменить операцию двумя точными неравенствами.

Как заметить эту идею в другой задаче

Целая часть равна выражению с неизвестным. Обозначьте это выражение целым числом и замените равенство определением целой части с одной строгой границей.

Возможная ошибка

Заменять целую часть округлением до ближайшего целого или писать нестрогое неравенство на правой границе.

Источник и примечания

Официальный источник

PDF организатора · страницы 1 · задача 5 ↗

Объединённая межвузовская математическая олимпиада · 2025/26 · математика · 10–11 классы · заключительный этап · вариант 1.

Официальное решение · страницы 3 ↗

Авторский разбор Popov Academy.

Можете объяснить решение своими словами?

Учебная схема