✏️ Ο γρίφος
Ένας ευφάνταστος —ή μάλλον εκκεντρικός— δάσκαλος, θέλοντας να συγκεντρώσει μεγαλύτερους μαθητές σε μια τάξη που δημιουργούσε, πρότεινε να δίνει κάθε μέρα ένα βραβείο στην ομάδα, αγοριών ή κοριτσιών, με το μεγαλύτερο συνολικό άθροισμα ηλικιών.
Την πρώτη μέρα παρευρέθηκαν μόνο ένα αγόρι και ένα κορίτσι, και επειδή η ηλικία του αγοριού ήταν ακριβώς διπλάσια από αυτή του κοριτσιού, το βραβείο πήγε στο αγόρι.
Τη δεύτερη μέρα το κορίτσι έφερε την αδερφή της, και βρέθηκε ότι το άθροισμα των ηλικιών τους ήταν ακριβώς διπλάσιο από την ηλικία του αγοριού· έτσι, τα δύο κορίτσια μοιράστηκαν το βραβείο.
Την τρίτη μέρα, όμως, το αγόρι είχε στρατολογήσει έναν από τους αδερφούς του, και βρέθηκε ότι το συνολικό άθροισμα των ηλικιών των δύο αγοριών ήταν ακριβώς διπλάσιο από το άθροισμα των ηλικιών των δύο κοριτσιών· έτσι τα αγόρια κέρδισαν τη μέρα εκείνη, μοιράζοντας το βραβείο μεταξύ τους.
Η «μάχη» συνεχίστηκε, και την τέταρτη μέρα τα δύο κορίτσια εμφανίστηκαν συνοδευόμενα από τη μεγαλύτερή τους αδερφή· έτσι ήταν πλέον το άθροισμα των ηλικιών των τριών κοριτσιών εναντίον των δύο αγοριών, και τα κορίτσια κέρδισαν και πάλι, φέρνοντας το δικό τους άθροισμα ακριβώς διπλάσιο από αυτό των αγοριών.
Ο αγώνας συνεχίστηκε μέχρι να γεμίσει η τάξη, αλλά το πρόβλημά μας δεν χρειάζεται να προχωρήσει παραπέρα από αυτό το σημείο. Δεδομένου ότι η τελευταία κοπέλα που εντάχθηκε στην τάξη το έκανε ακριβώς τα 21α γενέθλιά της, το ζητούμενο είναι: ποια ήταν η ηλικία του πρώτου αγοριού;
2 σχόλια:
Η ουσία του γρίφου κρύβεται στο ότι κάθε επόμενη μέρα, όλα τα παιδιά που βρίσκονται ήδη στην τάξη μεγαλώνουν κατά 1 ημέρα. Αν αγνοήσουμε αυτή τη λεπτομέρεια, η άλγεβρα βγαίνει λανθασμένα με ακέραια πολλαπλάσια (2Κ, 3Κ, 12Κ).
ΑπάντησηΔιαγραφήΑς δούμε την πλήρη αλγεβρική εξίσωση μέρα προς μέρα:
1η Ημέρα
Συμμετέχουν: 1ο Κορίτσι (Κ₁) και 1ο Αγόρι (Α₁).
Η εκφώνηση λέει ότι το αγόρι έχει τη διπλάσια ηλικία:
Α1=2Κ1 (1)
2η Ημέρα (Περνάει 1 μέρα)
Οι ηλικίες τους τώρα είναι: (Κ₁ + 1) και (Α₁ + 1).
Μπαίνει το 2ο Κορίτσι (Κ₂).
Το άθροισμα των ηλικιών των κοριτσιών είναι διπλάσιο από του αγοριού:
Κ1+1+Κ2=2*(Α1+1) (2)
Αντικαθιστούμε την (1) στη (2) κι’ έχουμε:
Κ1+1+Κ2=2*(2Κ1+1) === Κ1+1+Κ2=4Κ1+2 === Κ2=4Κ1-Κ1+2-1=== Κ2=3Κ1+1 (3)
3η Ημέρα (Περνάει άλλη 1 μέρα)
Οι ηλικίες των κοριτσιών: (Κ₁ + 2) και (Κ₂ + 1).
Η ηλικία του 1ου αγοριού: (Α₁ + 2).
Μπαίνει το 2ο Αγόρι (Α₂).
Το άθροισμα των αγοριών είναι διπλάσιο από των κοριτσιών:
Α1+2+Α2=2*[(Κ1+2)+(Κ2+1)] (4)
Αντικαθιστούμε τις (1) και (3) στη (4) κι’ έχουμε:
Α1+2+Α2=2*[(Κ1+2)+(Κ2+1)] === 2Κ1+2+Α2=2*[(Κ1+2)+(3Κ1+1+1)] === 2Κ1+2+Α2=2(Κ1+2+3Κ1+2) === 2Κ1+2+Α2=2Κ1+4+6Κ1+4 ===
2Κ1+2+Α2=8Κ1+8 === Α2=8Κ1+8-2Κ1-2 === Α2=6Κ1+6 (5)
4η Ημέρα (Περνάει άλλη 1 μέρα)
Οι ηλικίες των αγοριών: (Α₁ + 3) και (Α₂ + 1).
Οι ηλικίες των 2 πρώτων κοριτσιών: (Κ₁ + 3) και (Κ₂ + 2).
Μπαίνει το 3ο Κορίτσι (Κ₃).
Το άθροισμα των 3 κοριτσιών είναι διπλάσιο από των 2 αγοριών:
Κ1+3+Κ2+2+Κ3=2*[(Α1+3+Α2+1)] (6)
Αντικαθιστούμε τις (1), (3) και (5) στην (6) κι’ έχουμε:
Κ1+3+3Κ1+1+2+Κ3=2*(2Κ1+3+6Κ1+6+1) === Κ1+3+3Κ1+1+2+Κ3=4Κ1+6+12Κ1+12+2 === 4Κ1+6+Κ3=16Κ1+20 === Κ3=16Κ1+20-4Κ1-6 === Κ3=12Κ1+14 (7)
Το Τελικό Σύστημα & Λύση
Γνωρίζουμε ότι το 3ο κορίτσι (Κ₃) μπαίνει στην τάξη ακριβώς στα 21α γενέθλιά της. Υπολογίζουμε τα 21 έτη σε ημέρες, λαμβάνοντας υπόψη τα 5 δίσεκτα έτη που μεσολαβούν συνήθως σε μια τέτοια περίοδο
Κ3=21 χρόνια × 365 μέρες + 5 μέρες === Κ3=7.665+5 === Κ3= 7.670 ημέρες (8)
Αντικαθιστούμε την (8) στην (7) κι’ έχουμε:
Κ3=12Κ1+14 === 12Κ1+14=7.670 === 12Κ1=7.670-14 === 12Κ1=7.656 === Κ1=7.656/12 === Κ1=638 ημέρες (9)
Αντικαθιστούμε την (9) στην (1) κι’ έχουμε:
Α1=2Κ1 === Α1=2*638 === Α1= 1.276 ημέρες
Μετατρέπουμε τις ημέρες σε έτη κι’ έχουμε:
1.276:365= 3,49589= ≈ 3,50 ετών
Στρογγυλοποιημένο στα δύο δεκαδικά ψηφία, μας δίνει ακριβώς 3,50 έτη!
Είναι εντυπωσιακό πώς ο Sam Loyd σχεδίασε έναν τόσο πολύπλοκο λεκτικό γρίφο, ο οποίος καταλήγει σε ένα τόσο "στρογγυλό" και όμορφο αλγεβρικό αποτέλεσμα.
Επομένως, η ζητούμενη ηλικία του πρώτου αγοριού (Α1) είναι ≈3,50 ετών.
Συμπλήρωμα:
ΑπάντησηΔιαγραφήΟι ηλικίες των μαθητών:
Τις ημέρες τις διαιρούμε με το 365 και τι μετατρέπουμε σε έτη.
Α1=2*Κ1=2*638=1.276 ημέρες:365= ≈ 3,50 ετών
Α2=6*Κ1+6=6*638+6=3.828+6=3.834 ημέρες:365=10,50 ετών
Κ1=638 ημέρες:365= ≈ 1,75 ετών
Κ2=3*Κ1+1=3*638+1=1.914+1=1.915 ημέρες:365= ≈ 5,25 ετών
Κ3=7.670 ημέρες:365=21 ετών