Zadanie 4 — Rozwiązanie
Treść: Wszystkich liczb naturalnych, dodatnich n takich, że n jest liczbą mniejszą od 500 i √n jest liczbą naturalną, jest
Odpowiedzi: A) 21, B) 22, C) 23, D) 24
Krok 1: Zrozumienie polecenia
Szukamy liczb naturalnych dodatnich n, które spełniają dwa warunki:
- n < 500 — liczba jest mniejsza od 500
- √n jest liczbą naturalną — pierwiastek kwadratowy z n jest liczbą całkowitą (bez ułamka)
Krok 2: Kiedy √n jest liczbą naturalną?
√n jest liczbą naturalną wtedy i tylko wtedy, gdy n jest kwadratem liczby naturalnej (tzw. kwadratem doskonałym).
Przykłady:
- √1 = 1 → 1 = 1²
- √4 = 2 → 4 = 2²
- √9 = 3 → 9 = 3²
- √16 = 4 → 16 = 4²
Krok 3: Znajdźmy wszystkie kwadraty doskonałe < 500
Zaczynamy od 1² i idziemy w górę, aż przekroczymy 500:
| n | n² | √n² | √n² naturalne? | n² < 500? |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | ✅ | ✅ |
| 2 | 4 | 2 | ✅ | ✅ |
| 3 | 9 | 3 | ✅ | ✅ |
| 4 | 16 | 4 | ✅ | ✅ |
| 5 | 25 | 5 | ✅ | ✅ |
| 6 | 36 | 6 | ✅ | ✅ |
| 7 | 49 | 7 | ✅ | ✅ |
| 8 | 64 | 8 | ✅ | ✅ |
| 9 | 81 | 9 | ✅ | ✅ |
| 10 | 100 | 10 | ✅ | ✅ |
| 11 | 121 | 11 | ✅ | ✅ |
| 12 | 144 | 12 | ✅ | ✅ |
| 13 | 169 | 13 | ✅ | ✅ |
| 14 | 196 | 14 | ✅ | ✅ |
| 15 | 225 | 15 | ✅ | ✅ |
| 16 | 256 | 16 | ✅ | ✅ |
| 17 | 289 | 17 | ✅ | ✅ |
| 18 | 324 | 18 | ✅ | ✅ |
| 19 | 361 | 19 | ✅ | ✅ |
| 20 | 400 | 20 | ✅ | ✅ |
| 21 | 441 | 21 | ✅ | ✅ |
| 22 | 484 | 22 | ✅ | ✅ |
| 23 | 529 | 23 | ✅ | ❌ (529 > 500) |
Krok 4: Zliczenie
Kwadraty doskonałe mniejsze od 500 to:
1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100,
121, 144, 169, 196, 225, 256, 289, 324, 361, 400,
441, 484
Są to liczby: 1², 2², 3², ..., 22² — czyli od 1 do 22 włącznie.
Liczba takich liczb: 22
Krok 5: Wybór odpowiedzi
| Opcja | Wartość | Poprawna? |
|---|---|---|
| A | 21 | ❌ — to by było 1² do 21², ale 22²=484 < 500 |
| B | 22 | ✅ |
| C | 23 | ❌ — 23²=529 > 500, więc 23 nie mieści się w zakresie |
| D | 24 | ❌ — 24²=576 > 500 |
Odpowiedź: B) 22
Weryfikacja
# Szybkie sprawdzenie w Pythonie
licznik = sum(1 for n in range(1, 500) if (n**0.5).is_integer())
print(licznik) # Wynik: 22
# Alternatywny, prostszy sposób:
# √n jest naturalne gdy n = k², gdzie k jest naturalne
# k² < 500 → k < √500 ≈ 22.36
# k ∈ {1, 2, 3, ..., 22}
# Liczba: 22
import math
k_max = int(math.isqrt(499)) # największe k, takie że k² < 500
print(f"k_max = {k_max}") # 22
print(f"Liczba rozwiązań: {k_max}") # 22
Źródła (Pliki)
/root/convertere/reports/stachu-zad-4.md— niniejszy raport/tmp/stachu-original.jpg— skan oryginalnego zadania/tmp/stachu-enhanced.png— skan po poprawie kontrastu (OCR)
Źródła (Linki URL)
- Obrazek zadania: media.convertere.pl