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.
| 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 |
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