Представим ситуацию. Пупсень выложил ягоды на столе в форме квадрата. Допустим, размер стороны этого квадрата равен n. Тогда площадь этого квадрата будет равна n^2.
Пупсень съел ягоды в форме меньшего квадрата, который находится внутри квадрата Пупсеня. Допустим, размер стороны этого меньшего квадрата равен m. Тогда площадь этого меньшего квадрата будет равна m^2.
Как нам известно из условия задачи, у Пупсеня осталось 43 ягоды. Пусть количество ягод внутри меньшего квадрата равно x.
Таким образом, мы можем записать уравнение:
n^2 - m^2 = x + 43.
По условию задачи нам нужно найти, сколько ягод было у Пупсеня изначально, то есть найти значение n^2.
Решим это уравнение.
Сначала факторизуем его, приведя его к виду разности квадратов:
(n - m)(n + m) = x + 43.
Заметим, что (n - m)(n + m) является произведением двух чисел, которые отличаются на 2m.
Перепишем уравнение, учитывая это:
2m(n - m) = x + 43.
Теперь мы можем заметить, что если x + 43 делится на 2 без остатка, то это означает, что количество ягод внутри меньшего квадрата является четным числом.
Поскольку квадраты Пупсеня и Вупсеня являются целыми числами, x + 43 должно быть четным числом.
Теперь рассмотрим два случая.
1. Если x + 43 - четное число:
Поскольку x + 43 - четное число, мы можем представить его в виде x + 43 = 2k, где k - целое число.
Тогда уравнение можно записать следующим образом:
2m(n - m) = 2k.
Делим обе части уравнения на 2:
m(n - m) = k.
Теперь мы знаем, что произведение двух чисел m и (n - m) равно целому числу k.
Заметим, что (n - m) является разностью двух чисел и, следовательно, всегда является четным числом.
Мы также знаем, что m - номер столбца ягод внутри меньшего квадрата, и его значение находится в диапазоне от 1 до (n - 1), так как меньший квадрат находится внутри большего.
Таким образом, мы можем сделать вывод, что m должно быть четным числом.
Заметим, что k - целое число и его значение находится в диапазоне от 1 до (n/2), так как m не может быть больше, чем половина стороны большого квадрата n.
Теперь мы можем рассмотреть различные значения m и k.
При m = 2 и k = 1 получаем:
2 * 2 * (n - 2) = 1.
Решая это уравнение, мы получаем неразрешимое условие, так как левая часть уравнения является четным числом, а правая - нечетным.
Таким образом, мы можем исключить это значение.
Теперь рассмотрим другое значение m.
При m = 4 и k = 1 получаем:
4 * 4 * (n - 4) = 1.
Решая это уравнение, мы получаем n = 26.
Таким образом, мы нашли одно возможное значение n, которое удовлетворяет условиям задачи.
2. Если x + 43 - нечетное число:
Поскольку x + 43 - нечетное число, мы можем представить его в виде x + 43 = 2k + 1, где k - целое число.
Тогда уравнение можно записать следующим образом:
2m(n - m) = 2k + 1.
Делим обе части уравнения на 2:
m(n - m) = k + 1/2.
Однако это уравнение не имеет решения в целых числах, так как произведение двух целых чисел не может быть равным не целому числу.
Таким образом, это значение не является возможным для n.
В результате мы нашли одно возможное значение n, равное 26, которое удовлетворяет условиям задачи.
Поэтому изначально у Пупсеня было 26^2 = 676 ягод.