Zoznam úloh

4. Kanónu Meriame Súradnice

Zadanie

Keď si Santa uvedomil, že má dostať sneh do Austrálie uprostred tamojšieho leta, okamžite zvolal krízový štáb. Ten zasadal mnoho hodín a priniesol množstvo absurdných nápadov, kým sa dostali k riešeniu, ktoré je možné otestovať.

Na testovaciu plochu bolo treba rozmiestniť snežné delá tak, aby ju celú pokryli snehom. Súradnice, na ktorých sa nachádza snežné delo, sú dané trojicou reálnych čísel $(x, y, z)$. Výskumní ľadoví medvedi zistili, že stačí umiestniť delá na súradnice, ktoré spĺňajú nasledovnú sústavu rovníc

MATH_STASH_1_ENDSTASH

Nájdite všetky takéto trojice $(x,y,z)$.

Skúsme roznásobiť zátvorky vo všetkých troch rovniciach:

MATH_STASH_0_ENDSTASH

Všimneme si, ako pekne by sa vykratili niektoré členy, keď sčítame prvú rovnicu s druhou, prvú s treťou a druhú s treťou:

MATH_STASH_1_ENDSTASH MATH_STASH_2_ENDSTASH

Všimneme si tiež, že toto sú vlastne súčty štvorcov: MATH_STASH_3_ENDSTASH Po odmocňovaní nezabudneme na absolútne hodnoty: MATH_STASH_4_ENDSTASH Teraz by sme mohli uvažovať 8 možnosti, jedno pre každú kombináciu znamienok. My sme ale leniví matematici, takže pokúsime sa vybaviť všetky prípady zároveň. Nech si označíme MATH_STASH_5_ENDSTASH, kde MATH_STASH_6_ENDSTASH vyjadruje znamienko. Rovnako definujeme MATH_STASH_7_ENDSTASH a MATH_STASH_8_ENDSTASH pre druhú a tretiu rovnicu. Čiže: MATH_STASH_9_ENDSTASH Teraz len vyriešime tento systém rovníc. Sčítame prvú a druhu rovnicu a odčítame tretiu: MATH_STASH_10_ENDSTASH Rovnako si vieme nájsť MATH_STASH_11_ENDSTASH (sčítame prvú a tretiu rovnicu, a odčítame druhú), a MATH_STASH_12_ENDSTASH (sčítame druhú a tretiu rovnicu a odčítame prvú): MATH_STASH_13_ENDSTASH MATH_STASH_14_ENDSTASH

Ľahko skontrolujeme, že MATH_STASH_15_ENDSTASH, čiže sú to naozaj riešenia.

Takže všetky možné riešenia sú MATH_STASH_16_ENDSTASH pre všetky možne kombinácie MATH_STASH_17_ENDSTASH.

Nižšie vypíšeme priamo všetky možnosti.

Všetky riešenia systému rovníc
MATH_STASH_18_ENDSTASH MATH_STASH_19_ENDSTASH MATH_STASH_20_ENDSTASH MATH_STASH_21_ENDSTASH MATH_STASH_22_ENDSTASH MATH_STASH_23_ENDSTASH
MATH_STASH_24_ENDSTASH MATH_STASH_25_ENDSTASH MATH_STASH_26_ENDSTASH MATH_STASH_27_ENDSTASH MATH_STASH_28_ENDSTASH MATH_STASH_29_ENDSTASH
MATH_STASH_30_ENDSTASH MATH_STASH_31_ENDSTASH MATH_STASH_32_ENDSTASH MATH_STASH_33_ENDSTASH MATH_STASH_34_ENDSTASH MATH_STASH_35_ENDSTASH
MATH_STASH_36_ENDSTASH MATH_STASH_37_ENDSTASH MATH_STASH_38_ENDSTASH MATH_STASH_39_ENDSTASH MATH_STASH_40_ENDSTASH MATH_STASH_41_ENDSTASH
MATH_STASH_42_ENDSTASH MATH_STASH_43_ENDSTASH MATH_STASH_44_ENDSTASH MATH_STASH_45_ENDSTASH MATH_STASH_46_ENDSTASH MATH_STASH_47_ENDSTASH
MATH_STASH_48_ENDSTASH MATH_STASH_49_ENDSTASH MATH_STASH_50_ENDSTASH MATH_STASH_51_ENDSTASH MATH_STASH_52_ENDSTASH MATH_STASH_53_ENDSTASH
MATH_STASH_54_ENDSTASH MATH_STASH_55_ENDSTASH MATH_STASH_56_ENDSTASH MATH_STASH_57_ENDSTASH MATH_STASH_58_ENDSTASH MATH_STASH_59_ENDSTASH
MATH_STASH_60_ENDSTASH MATH_STASH_61_ENDSTASH MATH_STASH_62_ENDSTASH MATH_STASH_63_ENDSTASH MATH_STASH_64_ENDSTASH MATH_STASH_65_ENDSTASH
MATH_STASH_66_ENDSTASH MATH_STASH_67_ENDSTASH MATH_STASH_68_ENDSTASH MATH_STASH_69_ENDSTASH MATH_STASH_70_ENDSTASH MATH_STASH_71_ENDSTASH
Pre odovzdávanie sa musíš prihlásiť.
Trojsten

Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.

Kontakt
Ďalšie projekty