Рассмотрим дробь (\frac{7}{8}) и проанализируем, как операции увеличения числителя на 8 или увеличения знаменателя на 7 могут привести к дроби, равной исходной.
Операции:
- Увеличение числителя на 8: (\frac{7 + 8k}{8 + 7m})
- Увеличение знаменателя на 7: (\frac{7 + 8k}{8 + 7m})
Наша цель — найти наименьшее значение (n) (общее количество операций), при котором (\frac{7 + 8k}{8 + 7m} = \frac{7}{8}). Для этого установим равенство дробей и решим его:
[
\frac{7 + 8k}{8 + 7m} = \frac{7}{8}
]
Приравняем числители и знаменатели:
[
8(7 + 8k) = 7(8 + 7m)
]
Раскроем скобки:
[
56 + 64k = 56 + 49m
]
Упростим уравнение:
[
64k = 49m
]
Итак, у нас получилось уравнение с целыми числами. Найдём наименьшие целые (k) и (m), удовлетворяющие этому уравнению. Заметим, что (k) и (m) должны быть пропорциональны коэффициентам 49 и 64. Ищем наименьшие (k) и (m):
[
k = 49 \quad \text{и} \quad m = 64
]
Теперь посчитаем общее количество операций (n):
[
n = k + m = 49 + 64 = 113
]
Таким образом, наименьшее значение (n), при котором после выполнения указанных операций дробь (\frac{7}{8}) останется равной себе, равно (113).