Для решения задачи нужно последовательно использовать условия, которые нам даны, и выразить их в виде уравнений.
Шаг 1: Анализ условия
- Если укладывать плитки в ряд по 10 штук, то для квадратной площадки плиток не хватает.
- Если укладывать в ряд по 8 плиток, то остаётся один неполный ряд.
- При укладывании по 9 плиток также остаётся неполный ряд, в котором на 6 плиток меньше, чем в неполном ряду при укладывании по 8.
Шаг 2: Построение уравнений
Пусть общее количество плиток равно ( N ).
Для рядов по 8 плиток:
[
N = 8k + r_8
]
где ( k ) — количество полных рядов, а ( r_8 ) — количество плиток в неполном ряду. По условию, ( r_8 \neq 0 ).
Для рядов по 9 плиток:
[
N = 9m + r_9
]
где ( m ) — количество полных рядов, а ( r_9 ) — количество плиток в неполном ряду. По условию, ( r_9 = r_8 - 6 ).
Шаг 3: Сравнение уравнений
Подставим ( r_9 ) в первое уравнение:
[
N = 9m + (r_8 - 6)
]
[
N = 9m + r_8 - 6
]
Сравним это уравнение с ( N = 8k + r_8 ):
[
8k + r_8 = 9m + r_8 - 6
]
Сократим на ( r_8 ):
[
8k = 9m - 6
]
[
8k + 6 = 9m
]
Шаг 4: Целочисленное решение
Сначала найдём все значения ( k ) и ( m ), при которых уравнение ( 8k + 6 = 9m ) имеет целочисленное решение.
Для этого выразим ( m ) через ( k ):
[
9m = 8k + 6
]
[
m = \frac{8k + 6}{9}
]
Для ( m ) быть целым числом, числитель ( 8k + 6 ) должен быть делим на 9. Попробуем несколько значений ( k ) и найдём подходящее:
[
8k + 6 \equiv 0 \pmod{9}
]
[
8k \equiv -6 \pmod{9}
]
[
8k \equiv 3 \pmod{9}
]
[
k \equiv 3 \pmod{9}
]
Таким образом, ( k ) может быть 3, 12, 21 и так далее. Мы подставим ( k = 3 ):
[
m = \frac{8 \cdot 3 + 6}{9} = \frac{24 + 6}{9} = \frac{30}{9} = 3.33 \quad \text{(не целое число)}
]
Пробуем ( k = 12 ):
[
m = \frac{8 \cdot 12 + 6}{9} = \frac{96 + 6}{9} = \frac{102}{9} = 11.33 \quad \text{(не целое число)}
]
Теперь пробуем ( k = 21 ):
[
m = \frac{8 \cdot 21 + 6}{9} = \frac{168 + 6}{9} = \frac{174}{9} = 19.33 \quad \text{(не целое число)}
]
Мы видим, что решение будет, если ( k \equiv 3 \pmod{9} ).
Шаг 5: Проверка и вывод
Проверим, какое число плиток соответствует условиям:
[
k = 3 + 9n, \, n \in \mathbb{Z}
]
Подставим ( k = 3 ):
[
N = 8 \cdot 3 + r_8
]
[
N = 24 + r_8
]
Проверим, удовлетворяет ли ( r_8 ) условиям для ( N ):
Если ( r_8 = 6 ):
[
N = 24 + 6 = 30
]
Проверим для плиток по 9 рядов:
[
30 = 9 \cdot 3 + (6 - 6) = 27 + 0
]
Таким образом, количество плиток ( N = 30 ) соответствует всем условиям задачи.