Dva zlomky
Zlomek \(\frac{1}{12}\) chceme zapsat jako součet dvou zlomků, které mají v čitateli 1:
\[\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{12}\]
Najdi všechny dvojice různých kladných celých čísel \(a\) a \(b\), pro které to platí. Abychom každou dvojici nezapisovali dvakrát, předpokládej, že \(a < b\).
Řešení krok za krokem
Zlomky převedeme na dvojice dělitelů
Po malé úpravě se hledání dvou neznámých čísel změní v přehled všech dvojic, jejichž součin je 144.
Odstraníme zlomky
Po vynásobení rovnice číslem \(12ab\) dostaneme
Oba zlomky v původním součtu jsou kladné, a každý je tedy menší než \(\frac{1}{12}\). Proto platí \(a>12\) a \(b>12\).
Doplníme součin
Od obou stran odečteme \(12a+12b\) a přičteme \(144\):
Čísla \(a-12\) a \(b-12\) jsou tedy kladní dělitelé čísla \(144\). Podmínka \(a<b\) zároveň říká, že bereme jen faktorové dvojice s menším prvním členem.
Vypíšeme všechny možnosti
Menší dělitel může být jen \(1,2,3,4,6,8\) nebo \(9\):
Po přičtení 12 ke každému členu dostaneme všechny hledané dvojice.
Platí právě sedm dvojic: \((13,156)\), \((14,84)\), \((15,60)\), \((16,48)\), \((18,36)\), \((20,30)\), \((21,28)\).