„Kotol, ktorý vidíte v tejto expozícii, je samotný Eldhrímnir. Ten používal slávny kuchár bohov, Andrímnir na prípravu Saehrímnira, mýtického stvorenia, ktoré každý deň znovu oživoval, aby ho mohol zabiť a pripraviť z neho boží pokrm aj nasledujúci deň. Okrem toho si tu môžete pozrieť aj krátky úryvok z jeho kuchárskej príručky.“
V Andhrímirovej kuchárskej príručke boli spomenuté dvojice celočíselných teplôt $x, y$. Prvá teplota $x$ zodpovedá teplote varenia Saehrímnira a druhá teplota $y$ zodpovedá teplote, akú musí mať pri oživovaní Saehrímnirove telo. Aby proces oživenia prebehol hladko, tak pre tieto teploty musí platiť: $$3x^2y-10xy-8y-17=0.$$
Andhrímirovi sa, samozrejme, nechce naveky pripravovať Saehrímnira rovnako. Nájdite preňho všetky možné dvojice príslušných teplôt. Na Asgarde existuje ľubovoľne nízka teplota, takže neuvažujte absolútnu nulu.
Opravovatelia
Naťa [email protected]
Oski [email protected]
Rovnicu si najprv upravíme na $$\begin{align} 3x^2y-10xy-8y-17&=0, \ (3x^{2}-10x-8)y&=17. \end{align}$$
Všimneme si, že $3x^{2}-10x-8$ vieme rozložiť na $3(x+\frac{2}{3})(x-4)$, čo sme mohli zistiť zo vzorca pre korene kvadratickej rovnice, alebo z postupných úprav výrazu. Ďalej budeme používať tvar $(3x+2)(x-4)$. Dostávame tak
$$\begin{align} (3x^{2}-10x-8)y&=17, \ (3x+2)(x-4)y&=17. \end{align}$$
Pamätajme ale, že $x, y$ sú celočíselné. V celej úlohe budeme využívať, že násobenie, delenie, sčítanie a odčítanie medzi celými číslami nám dajú celé čísla.
Ľavá strana rovnice sa skladá zo súčinu troch výrazov, teda všetky tri tieto výrazy musia byť nejakým deliteľom $17$. Číslo $17$ je prvočíslo, teda má (celočíselných) deliteľov $1$ a $17$, pričom ale nemôžeme zabudnúť na $-1$ a $-17$.
Všimnime si, že výraz $3x+2$ nemôže byť $1$ ani $-17$, pretože potom by $x$ nebolo celé. Zostávajú nám teda dva prípady:
Výraz $3x+2=-1$, čiže $x=-1$. Potom však $x-4=-5$, čo nie je deliteľ $-17$.
Výraz $3x+2=17$, čiže $x=5$. Potom $x-4=1$, čiže nám zostáva doplniť $y=1$.
Dostali sme tak jediné riešenie, a to $x=5$, $y=1$.
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