4. príklad - Vzorové riešenie
Zadanie
Na displeji bolo štvorciferné číslo n. Pod ním sa objavilo číslo n zaokrúhlené na desiatky, pod nimi číslo n zaokrúhlené na stovky a úplne dole bolo číslo n zaokrúhlené na tisícky. Keď sme všetky čísla na displeji sčítali, dostali sme výsledok 5443. Aké mohlo byť n? Nájdite všetky možnosti.
Vzorové riešenie
Ako prvé sme si mohli všimnúť, že každé zo zaokrúhlených čísel bude mať na mieste jednotiek 0. To znamená, že cifra 3 v súčte 5443 je daná pôvodným číslom n, ktoré zaokrúhlené nie je, a teda n sa končí trojkou.
Pre prehľadnosť si zapíšeme zadanie vo forme písmen:
\begin{array}{ccccc} & A & B & C & 3 \\ +& A & B & C & 0\\ +& A' & B' & 0 & 0\\ +& A' & 0 & 0 & 0\\ \hline & 5 & 4 & 4 & 3\end{array}
Kde čiarka znamená, že táto cifra bude buď zhodná s cifrou v pôvodnom čísle, alebo o jedna väčšia. V prípade, že by sme mali v dôsledku zaokrúhľovania zväčšiť o jedna cifru 9, napíšeme namiesto nej 0 a o jedna zväčšíme nasledujúcu cifru. Preto má v čísle n zaokrúhlenom na stovky v indexe čiarku aj cifra A'. Cifra C čiarku nemá vôbec, keďže trojka zaokrúhľuje nadol.
Vidíme, že súčet dvoch cifier C sa musí končiť cifrou 4. Súčet dvoch jednociferných čísel môže byť najviac 18, teda prichádzajú do úvahy dve rôzne hodnoty C, a to C = 2, kedy bude súčet 4 a C = 7, kedy bude súčet 14.
Pozrime sa na prípad C = 2. Dvojka zaokrúhľuje nadol, a teda súčet troch zhodných B musí v súčte na mieste stoviek vytvoriť cifru 4. Súčet troch jednociferných čísel je najviac 27, a teda prichádzajú do úvahy súčty 4, 14 a 24, z čoho je deliteľné tromi len číslo 24. To znamená, že B = 8. Pre číslo A platí, že musí byť väčšie ako 0, v opačnom prípade by n nebolo štvorciferné. Ak by sme uvažovali na mieste A cifru 2 a viac, súčet by bol najmenej 8000. To znamená, že na mieste tisícok bude určite 1. (Tento poznatok si zapamätajme, zíde sa nám aj pri C = 7.) Skúsme teda dosadiť:
\begin{array}{ccccc} & 1 & 8 & 2 & 3 \\ +& 1 & 8 & 2 & 0\\ +& 1 & 8 & 0 & 0\\ +& 2 & 0 & 0 & 0\\ \hline & 7 & 4 & 4 & 3\end{array}
Vidíme, že súčet je väčší, to znamená, že C nemôže byť 2.
Poďme sa teda pozrieť na prípad C = 7. Sedmička zaokrúhľuje nahor a okrem toho nám jedna zostane zo súčtu 14. To znamená, že 3 \cdot B + 2 sa musí končiť štvorkou, a keďže toto môže byť najviac 29, opäť prichádzajú do úvahy tri možné súčty: 3 \cdot B = 2 alebo 12 alebo 22. Tromi je deliteľných len 12, čiže B = 4. Skúsme dosadiť:
\begin{array}{ccccc} & 1 & 4 & 7 & 3 \\ +& 1 & 4 & 7 & 0\\ +& 1 & 5 & 0 & 0\\ +& 1 & 0 & 0 & 0\\ \hline & 5 & 4 & 4 & 3\end{array}
A vidíme, že číslo 1473 skutočne je hľadaným n.
Iné riešenie
Mnohí ste sa na úlohu pozreli z iného hľadiska a k riešeniu ste sa dostali pomocou priemerov a odhadov. Zistili ste napríklad, že hľadané číslo n musí byť menšie ako 1500, keďže v opačnom prípade by sa číslo na tisícky zaokrúhľovalo nahor, a výsledok by bol aspoň 6500:
\begin{array}{ccccc} & 1 & 5 & 0 & 0 \\ +& 1 & 5 & 0 & 0\\ +& 1 & 5 & 0 & 0\\ +& 2 & 0 & 0 & 0\\ \hline & 6 & 5 & 0 & 0\end{array}
Takto vieme, že posledné zaokrúhlené číslo musí byť 1000, a teda súčet zvyšných troch je 4443. Priemerná hodnota je 4443 : 3 = 1481 takže máme približnú hodnotu, blízko ktorej by malo byť aj naše číslo n. V tomto bode bola správna otázka, či číslo n vie byť menšie ako 1450 a odpoveď je, že nie, pretože na to, aby sme dosiahli priemer 1481 sa musí číslo na stovky zaokrúhliť na 1500. Vieme teda, že A = 1, B = 4, C\ge 5 a na mieste jednotiek bude trojka. C vieme už ľahko dopočítať a dostať sa tak k správnemu výsledku n = 1473
Komentár
Celkovo úloha dopadla veľmi dobre, každý sa dopracoval aspoň k časti informácií o čísle n a väčšina aj k správnemu výsledku 1473. Potešilo ma to :))
Mnohí ste ale pri C = 2 zabudli, že B môže byť aj 8, keďže súčet troch cifier môže byť až 27. Keďže takýto prípad mohol potenciálne viesť k správnemu riešeniu, bolo potrebné ho dôsledne preveriť.