Для новых книг в библиотеку привезли новый стеллаж, состоящий из нескольких полок. Математик, находящийся в библиотеке, заметил, что если на нижнюю полку поставить 21 книгу, а на каждую следующую ставить на 5 книг больше, чем на предыдущую, то все новые книги будут расставлены по всем полкам стеллажа. Однако библиотекарь, поставив на нижнюю полку 21 книгу, расставил все новые книги так, что на каждой следующей полке стояло на 6 книг больше, чем на предыдущей. При этом одна последняя полка стеллажа осталась пустой. Сколько полок содержал стеллаж?

Пусть в стелаже n полок.

Задачу будем решать при помощи формул арифметической прогрессии.

аn = a1 + (n - 1) d

Sn = n (a1 + an) / 2

an - это в нашем случае число книг на последней полке, а1 - соответственно число книг на первой полке (21 книга). Sn - сумма книг с 1 по n, т. е. всего книг.

При 1 случае расстановки d = 5, т. к. на каждой полке книг прибавляется на 5

n - полок

а1 = 21

аn = 21 + (n - 1) * 5 - книг на последней полке

Sn1 = n (a1 + an) / 2 = n (21 + 21 + (n - 1) * 5) = n (42 + 5n - 5) = n (5n + 37) = 5n² + 37n

При 2 случае расстановки d = 6, т. к. на каждой полке книг прибавляется на 6

(n - 1) - полок, т. к. полок на 1 меньше

а1 = 21

аn = 21 + ((n - 1) - 1) * 6 - книг на последней полке

Sn2 = (n-1) (21 + 21 + (n - 1 - 1) * 6) = (n - 1) (42 + 6n - 12) = (n-1) (6n + 30) = 6n² + 30n - 6n - 30 = 6n² + 24n - 30

Т. к. кол-во книг одинаково, то приравняем S1=S2

5n² + 37n = 6n² + 24n - 30

n² - 13n - 30 = 0

Д = 169 + 120 = 289

√Д = 17

n = (13 + 17) / 2 = 15

Ответ: в стелаже 15 полок.