Известно, что среди 100 шаров ровно 51 радиоактивный. имеется прибор, в который можно положить два шара, и если оба радиоактивны, то загорится лампочка (а если хотя бы один из двух шаров не радиоактивен, то не загорится можно ли найти все радиоактивные шары, использовав прибор не более 145 раз?

Нет, нельзя. Если попарно вытаскивать шары и класть их в прибор. То по крайней мере на 50 раз находим пару радиоактивных шаров.
Тогда останется 51-2=49 радиоактивных шаров и столько же нерадиоактивных.
Далее один из них откладываем, а попарно со вторым проверяем остальные шары. Может случиться так, что будут попадаться попеременно радиоактивные и нерадиоактивные шары, тогда на 50+95=145 шаге мы выявим 2+48=50 или 2+47=49 радиоактивных шаров и соответственно 47 или 48 нерадиоактивных. Необходимо будет выполнить еще минимум одну проверку.

Давай по твоим вопросам проедемся , а потом проведём полностью исследование и построим график.
1) чтобы понять: функция возрастает или убывает, надо возиться  с производной. Производную приравнивают к нулю, решают уравнение ( корни этого уравнения - это критические точки. они могут точками экстремума . Если производная меняет свой знак при переходе через критическую точку с "+" на "-", значит, эта точка - точка максимума. Слева от этой точки функция возрастает ( график "лезет" вверх) , а справа убывает( график "едет" вниз)
2) асимптоты. разберёмся по ходу дела.
А теперь начали.
Исследование:
у = (х² +1)/х
1)область определения: х ≠ 0 ( уже понятно, что график будет разорван, т.к. х = 0 брать нельзя, а другие значения х ( положительные и отрицательные) - можно. Сразу: х = 0  это асимптота
2)производную ищем по формуле (U/V)' =(U'V - UV')/V²
у' = (2x*x - (x²+1)*1)/х² = (х² -1)/х²
3) Ищем критические точки:
(х² -1)/х²= 0 , ⇒ х² -1 = 0  и  х≠0,⇒ х = +-1 и х ≠0
Смотрим  знак производной на  числовой прямой
-∞    -1     0      1        +∞
     +      -      -         +        
        max        min
y₋₁ = -2;   у₀ не существует; у₁ = 2
Итак, нашлись точки графика(-1;-2)  и  (1;2)
4) Ищем характеристические точки ( это точки пересечения графика данной функции с осями)
а) с осью х ( если точка на оси х, то её координата по оси у = 0)
у = (х² +1)/х
 (х² +1)/х= 0
∅
вывод: график с осью х не пересекается)
б) с осью у( если точка на оси у, то её координата по оси х = 0)
у = (х² +1)/х
∅
вывод: график с осью у не пересекается.
5) можно строить график.

Количество размещений из n по k: A= n!/(n-k)!
Количество размещений с повторениями из n по k: А= n^k
--

Первые 3 цифры нечётные и различные (1; 3; 5; 7; 9).
Количество размещений 5 элементов по 3:
A= 5!/(5-3)! = 120/2 = 60

Вторые 3 цифры четные (0; 2; 4; 6; 8).
Количество размещений с повторениями 5 элементов по 3:
B= 5^3 = 125

Количество пар, в которых первый элемент из множества A, a второй элемент из множества B:
C= 60·125 = 7500

Цифра 7 может быть только во множестве A (нечетные, различные).
Количество чисел во множестве A, оканчивающихся на 7, это количество размещений 4 элементов (1; 3; 5; 9) по 2:
A1= 4!/(4-2)! = 24/2 = 12

Цифра 8 может быть только во множестве B (четные, с повторениями).
Количество чисел во множестве B, начинающихся с 8, это количество размещений с повторениями 5 элементов (0; 2; 4; 6; 8) по 2:
B1= 5^2 = 25

Количество пар, в которых первый элемент из множества A1, a второй элемент из множества B1 (т.е. в которых цифры 7 и 8 стоят рядом):
C1= 12·25 = 300

С-С1= 7500-300 = 7200