Екскурсійний катер пройшов за течією річки 12 км і повернувся назад, витративши на подорож 1 7/10 год. Знайдіть власну швидкість катера, якщо швидкість течії річки дорівнює 2 км/год.

Покажем, что люди в возрасте от 1 до 18 лет в счастливую пару входить не могут. Обозначим через x возраст самого молодого человека, входящего в счастливую пару и через y возраст его партнера. Тогда имеет место неравенство x ≥ y/2 + 9 или (x-y/2) ≥ 9. Заметим, что (x-y/2) < x/2, поскольку y > x. Имеет место неравенство 2(x-y/2) ≥ 18, но так как 2(x-y/2) < x, то x > 18, то есть, возраст самого молодого человека, входящего в счастливую пару, строго больше 18 лет.

Покажем, что все пары (19, 20), (21, 22), (23, 24), ..., (93, 94) будут счастливыми. Легко проверить, что если x >= 10, то для чисел 2x-1 и 2x имеют место неравенства 2x-1 >= x + 9 и 2x >= (2x-1)/2 + 9. Всего счастливых пар будет 92/2 - 18/2 = 46 - 9 = 37.

Простыми преобразованиями эту задачу не решить, будем использовать арифметику остатков.

1-ое свойство, которое понадобится

То есть мы спокойно можем заменить каждое слагаемое сравнимым с ним по модулю m. То есть каждое слагаемое в нашей сумме будем рассматривать отдельно.

2-ое свойство, которое нам понадобится:

То есть довольно аналогичная вещь в произведении

На нашем примере все увидим

Находим остатки по модулю 31

Рассматриваем первое слагаемое. Просто двойка не годится, нам нужно найти ближайшее к 31 число, превосходящее его (иногда там в отрицательные числа залезаем, например, , но сейчас это не нужно), нам повезло, это 32

Учитываем, что , получаем

То есть остаток от деления первого слагаемое на 31 получился равным 10. Прекрасно, аналогично со вторым

Остаток 21, чудесно. Выполняем последний шаг.

То есть остаток от деления исходного числа на 31 равен 0, следовательно, исходное число делится на 31, что и требовалось доказать.