Давайте рассмотрим задачу более подробно.
Условия задачи:
- У нас есть вычислительная машина, которая преобразует числа по определенным правилам.
- Известно, что при подаче числа 5 на вход, на выходе получается -7.
- Нам необходимо определить, какие числа должны стоять на местах с вопросительными знаками:
Часть (а):
Для начала рассмотрим парочку известных вход-выход:
Если представить, что машина выполняет линейное преобразование вида ( y = ax + b ), где ( y ) — это выходное число, ( x ) — входное число, ( a ) и ( b ) — коэффициенты, то мы можем записать уравнение:
[ -7 = 5a + b ]
Теперь рассмотрим другое условие:
Предположим, что на входе у нас число ( x ), тогда:
[ -6 = xa + b ]
Теперь нам нужно найти второй коэффициент ( a ) и ( b ). Для этого мы сделаем дополнительное предположение, что машина выполняет линейное преобразование.
Найдем коэффициенты:
- Из уравнения ( -7 = 5a + b ) выразим ( b ):
[ b = -7 - 5a ]
- Подставим это значение в уравнение ( -6 = xa + b ):
[ -6 = xa + (-7 - 5a) ]
[ -6 = xa - 7 - 5a ]
[ -6 + 7 = xa - 5a ]
[ 1 = xa - 5a ]
[ 1 = a(x - 5) ]
Теперь, чтобы найти ( a ), нам нужно предположить значение ( x ). Поскольку мы знаем входное число 7:
Для 7 -> -?:
[ 1 = a(7 - 5) ]
[ 1 = 2a ]
[ a = \frac{1}{2} ]
Теперь найдем ( b ):
[ b = -7 - 5 \cdot \frac{1}{2} ]
[ b = -7 - 2.5 ]
[ b = -9.5 ]
Теперь можем найти ( y ) при входе 7:
[ y = 7 \cdot \frac{1}{2} - 9.5 ]
[ y = 3.5 - 9.5 ]
[ y = -6 ]
Итак:
А для неизвестного входного числа, чтобы получить -6, мы уже знаем:
[ ? -> -6 ]
Теперь видим, что для любого числа, которое приведет к ( -6 ), входное число ( x ) будет ( 6 ).
Часть (б):
Теперь проверим, какие числа будут на выходе, если подавать следующие входные числа: 2, 6, 8, 3.
Используя найденное ( a ) и ( b ):
[ y = \frac{1}{2}x - 9.5 ]
Для числа 2:
[ y = \frac{1}{2} \cdot 2 - 9.5 ]
[ y = 1 - 9.5 ]
[ y = -8.5 ]
Для числа 6:
[ y = \frac{1}{2} \cdot 6 - 9.5 ]
[ y = 3 - 9.5 ]
[ y = -6.5 ]
Для числа 8:
[ y = \frac{1}{2} \cdot 8 - 9.5 ]
[ y = 4 - 9.5 ]
[ y = -5.5 ]
Для числа 3:
[ y = \frac{1}{2} \cdot 3 - 9.5 ]
[ y = 1.5 - 9.5 ]
[ y = -8 ]
Итак, выходные числа будут:
- Для 2: -8.5
- Для 6: -6.5
- Для 8: -5.5
- Для 3: -8
Таким образом, машина работает по линейному уравнению ( y = \frac{1}{2}x - 9.5 ), и мы нашли выходные значения для заданных входных чисел.