Давайте разберемся с данным уравнением и найдем основание позиционной системы счисления ( X ), при котором оно будет верным:
Уравнение:
[ 13_X + 31_X = 110_X ]
Для начала, преобразуем каждое из чисел из системы с основанием ( X ) в десятичную систему (основание 10).
Число ( 13_X ) в десятичной системе:
( 13_X ) означает ( 1 \times X + 3 ).
Число ( 31_X ) в десятичной системе:
( 31_X ) означает ( 3 \times X + 1 ).
Число ( 110_X ) в десятичной системе:
( 110_X ) означает ( 1 \times X^2 + 1 \times X + 0 ).
Теперь подставим эти выражения в уравнение:
[ (1 \times X + 3) + (3 \times X + 1) = 1 \times X^2 + 1 \times X + 0 ]
Упростим левую часть уравнения:
[ X + 3 + 3X + 1 = 4X + 4 ]
Теперь у нас следующее уравнение:
[ 4X + 4 = X^2 + X ]
Перенесем все члены в одну сторону уравнения:
[ X^2 + X - 4X - 4 = 0 ]
Упростим его:
[ X^2 - 3X - 4 = 0 ]
Решим квадратное уравнение ( X^2 - 3X - 4 = 0 ) с использованием дискриминанта:
Дискриминант (( D )) для квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ) вычисляется как:
[ D = b^2 - 4ac ]
Для нашего уравнения:
[ a = 1, \, b = -3, \, c = -4 ]
[ D = (-3)^2 - 4 \times 1 \times (-4) = 9 + 16 = 25 ]
Так как дискриминант положителен, уравнение имеет два действительных корня. Найдем их:
[ X_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ X_{1,2} = \frac{3 \pm \sqrt{25}}{2} ]
[ X_{1,2} = \frac{3 \pm 5}{2} ]
Получаем два корня:
[ X_1 = \frac{3 + 5}{2} = 4 ]
[ X_2 = \frac{3 - 5}{2} = -1 ]
Так как основание системы счисления должно быть положительным числом и больше 1, единственно возможное значение для основания ( X ) — это 4.
Таким образом, основание позиционной системы, при котором данное равенство верно, равно 4.