Найдем все пары натуральных чисел, разность квадратов которых равна 33.
Обозначим искомые числа как \( a \) и \( b \), где \( a, b \in \mathbb{N} \).
По условию задачи: \( a^2 - b^2 = 33 \).
Разложим левую часть уравнения на множители:
\( (a - b)(a + b) = 33 \).
Так как \( a \) и \( b \) — натуральные числа, то \( a - b \) и \( a + b \) также являются натуральными числами.
Кроме того, \( a + b > a - b \).
Найдем пары множителей числа 33:
1) \( 1 \times 33 = 33 \)
2) \( 3 \times 11 = 33 \)
Рассмотрим каждый случай:
Случай 1:
\( a - b = 1 \)
\( a + b = 33 \)
Сложим оба уравнения:
\( (a - b) + (a + b) = 1 + 33 \)
\( 2a = 34 \)
\( a = 17 \)
Подставим \( a = 17 \) в первое уравнение:
\( 17 - b = 1 \)
\( b = 16 \)
Проверим: \( 17^2 - 16^2 = 289 - 256 = 33 \). Пара \( (17, 16) \) подходит.
Случай 2:
\( a - b = 3 \)
\( a + b = 11 \)
Сложим оба уравнения:
\( (a - b) + (a + b) = 3 + 11 \)
\( 2a = 14 \)
\( a = 7 \)
Подставим \( a = 7 \) в первое уравнение:
\( 7 - b = 3 \)
\( b = 4 \)
Проверим: \( 7^2 - 4^2 = 49 - 16 = 33 \). Пара \( (7, 4) \) подходит.
Сумма чисел в первой паре: \( 17 + 16 = 33 \).
Сумма чисел во второй паре: \( 7 + 4 = 11 \).
Так как \( 11 < 33 \), то парой чисел, сумма которых меньше, является \( (7, 4) \).