Для того чтобы определить, при каких натуральных значениях ( n ) выражение ( \frac{3n - 18}{3n} ) принимает целые значения, рассмотрим это выражение подробнее.
Первоначально перепишем его в более удобной форме:
[ \frac{3n - 18}{3n} = \frac{3(n - 6)}{3n} = \frac{n - 6}{n}. ]
Теперь нам необходимо найти такие натуральные значения ( n ), при которых ( \frac{n - 6}{n} ) является целым числом. Обозначим это целое число буквой ( k ):
[ \frac{n - 6}{n} = k. ]
Перепишем это уравнение, выразив ( n ) через ( k ):
[ n - 6 = kn. ]
[ n - kn = 6. ]
[ n(1 - k) = 6. ]
[ n = \frac{6}{1 - k}. ]
Так как ( n ) должно быть натуральным числом, ( \frac{6}{1 - k} ) также должно быть натуральным числом. Это возможно только в том случае, если ( 1 - k ) является делителем числа 6. Натуральные делители числа 6: ( 1, 2, 3, 6 ) (и их отрицательные эквиваленты, но они не интересуют нас, так как ( n ) должно быть натуральным).
Рассмотрим все возможные делители:
- Если ( 1 - k = 1 ), то ( k = 0 ):
[ n = \frac{6}{1 - 0} = 6. ]
- Если ( 1 - k = 2 ), то ( k = -1 ):
[ n = \frac{6}{2} = 3. ]
- Если ( 1 - k = 3 ), то ( k = -2 ):
[ n = \frac{6}{3} = 2. ]
- Если ( 1 - k = 6 ), то ( k = -5 ):
[ n = \frac{6}{6} = 1. ]
Таким образом, натуральными значениями ( n ), при которых выражение ( \frac{3n - 18}{3n} ) принимает целые значения, являются ( n = 1, 2, 3, ) и ( 6 ).
Проверим значения ( n ):
При ( n = 1 ):
[ \frac{3(1) - 18}{3(1)} = \frac{3 - 18}{3} = \frac{-15}{3} = -5. ]
При ( n = 2 ):
[ \frac{3(2) - 18}{3(2)} = \frac{6 - 18}{6} = \frac{-12}{6} = -2. ]
При ( n = 3 ):
[ \frac{3(3) - 18}{3(3)} = \frac{9 - 18}{9} = \frac{-9}{9} = -1. ]
При ( n = 6 ):
[ \frac{3(6) - 18}{3(6)} = \frac{18 - 18}{18} = \frac{0}{18} = 0. ]
Как видно, при ( n = 1, 2, 3, ) и ( 6 ), выражение ( \frac{3n - 18}{3n} ) действительно принимает целые значения (-5, -2, -1,) и (0) соответственно.