Tarzan a snúbenica sa vybrali za kanianskou vešticou, aby im poradila so svadbou. Tá im povedala, že ich svadba bude krásna, len ak bude spĺňať veľmi špeciálne podmienky. O počte hostí ($h$), počte chodov ($c$) a počte svadobných darov ($d$) musí platiť: $$\begin{gathered} h + c + d = 47,\ h \cdot c = d,\end{gathered}$$ pričom všetky tri čísla sú kladné a celé. Nájdite všetky možné hodnoty $(h,\ c,\ d)$ tak, aby Tarzan a snúbenica mali krásnu svadbu.
Jeden zo spôsobov ako riešiť sústavu rovníc je vyjadriť si neznámu z jednej rovnice a dosadiť ju do druhej. Môžeme si všimnúť, že $d$ je v druhej rovnici vyjadrené ako $$d = h \cdot c.$$ Môžeme ho teda dosadiť do prvej, $$\begin{aligned} h + c + d &= 47,\ h + c + h \cdot c &= 47.\end{aligned}$$ Ak zmeníme poradie členov v rovnici, mohlo by nám to začať niečo pripomínať, $$h \cdot c + h + c = 47.$$ Ak si však ešte stále nie sme istý, čo by sme s tým vedeli robiť, môžeme sa pohrať s členmi rovnice a skúsiť niečo vymyslieť. Na začiatok by sme mohli skúsiť vyňať $h$: $$h \cdot (c + 1) + c = 47.$$ Teraz si môžeme všimnúť, že ak by sme na obe strany pripočítali $1$, tak by sme mali dve zátvorky $(c+1)$: $$\begin{aligned} h \cdot (c + 1) + c &= 47,\ h \cdot (c + 1) + c + 1 &= 48.\end{aligned}$$ Toto ďalej upravíme na $$\begin{aligned} h \cdot (c + 1) + 1 \cdot (c + 1) &= 48,\ (h + 1) \cdot (c + 1) &= 48.\end{aligned}$$
Keďže $h$, $c$, $d$ majú byť celé kladné čísla, číslo $48$ máme napísané v tvare súčinu dvoch prirodzených čísel. Rozložíme si číslo $48$ na jeho všetky možné súčiny: $$\begin{aligned} 48 &= 1 \cdot 48\ &= 2 \cdot 24\ &= 3 \cdot 16\ &= 4 \cdot 12\ &= 6 \cdot 8.\end{aligned}$$
Keďže $h$ a $c$ predstavujú rôzne špeciálne podmienky, možnosti $$\begin{aligned} (h + 1, c + 1)&=(2,24) & &\text{a} & (h + 1,c + 1)&=(24,2)\end{aligned}$$ považujeme za rôzne. Teraz môžeme jednotivé kombinácie čísiel dosadiť za zátvorky a dorátať $h$, $c$ a $d$: $$\begin{aligned} 1 \cdot 48 &= 48 & (h + 1)&=1 & (c + 1)&=48 & h &= 0 & c &= 47 & d &= h \cdot c = 0 \cdot 47 = 0\ & & (h + 1)&=48 & (c + 1)&=1 & h &= 47 & c &= 0 & d &= h \cdot c = 47 \cdot 0 = 0\end{aligned}$$ Keďže $h$, $c$, $d$ majú byť celé kladné čísla, tak pre $1 \cdot 48 = 48$ neexistuje riešenie, pre ostatné štyri súčiny budeme postupovať analogicky. Výsledkom bude osem trojíc hodnôt pre $h$, $c$, $d$:
| h+1 | 2 | 24 | 3 | 16 | 4 | 12 | 6 | 8 |
| c+1 | 24 | 2 | 16 | 3 | 12 | 4 | 8 | 6 |
| h | 1 | 23 | 2 | 15 | 3 | 11 | 5 | 7 |
| c | 23 | 1 | 15 | 2 | 11 | 3 | 7 | 5 |
| d | 23 | 23 | 30 | 30 | 33 | 33 | 35 | 35 |
Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.
Trojsten, o.z.
FMFI UK, Mlynská dolina
842 48 Bratislava
Intenzívny matematický zážitok v lete
Tímová matematická súťaž pre stredoškolákov
Knižnica všemožných matematických múdrostí