Для решения задачи необходимо понять, как работает программа и как команды изменяют число.
Программа 21222 применяется к числу 3. Рассмотрим последовательность действий:
Известно, что результатом выполнения программы является число 45, следовательно, получаем уравнение:
$$ (3 + b)^2 + 3b = 45 $$
Раскроем скобки:
$$ 9 + 6b + b^2 + 3b = 45 $$
$$ b^2 + 9b + 9 = 45 $$
$$ b^2 + 9b - 36 = 0 $$
Решим квадратное уравнение. Дискриминант D = b2 - 4ac, где a = 1, b = 9, c = -36.
$$ D = 9^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-36) = 81 + 144 = 225 $$
$$ \sqrt{D} = 15 $$
Корни квадратного уравнения:
$$ b_1 = \frac{-9 + 15}{2} = \frac{6}{2} = 3 $$
$$ b_2 = \frac{-9 - 15}{2} = \frac{-24}{2} = -12 $$
По условию, b — натуральное число, следовательно, b = 3.
Проверим:
$$ (3 + 3)^2 + 3 \cdot 3 = 6^2 + 9 = 36 + 9 = 45 $$
Все верно.
Ответ: 3