Kategórie:
5
6
7
8

Zadanie

Newton si povedal, že si vyberie tri rôzne nenulové cifry a vytvorí z nich všetky možné trojciferné čísla. Keď sčítal 5 z nich, dostal súčet 3348. Teraz sa Leibniza pýta: „Aké je posledné číslo z trojciferných kombinácií, ktoré som nezarátal do súčtu?“ Pomôžte Leibnizovi nájsť toto číslo. Nájdite všetky možnosti a vysvetlite, prečo iné už nie sú.

Vzorové riešenie

Opravovali: JakubLecak, alicacimrakova

​​Cifry, ktoré si Newton vybral nazveme a,b,c​. Možnosti pre trojciferné čísla vytvorené z cifier a,b,c sú tieto:  abc, acb, bca, bac, cab, cba.​​
Ďalej budeme pracovať s desiatkovým rozkladom týchto čísel. Napríklad číslo abc​ bude mať desiatkový rozklad 100 \cdot a+10 \cdot b+1 \cdot c​. Teraz si zoberme súčet všetkých týchto čísel:

​abc+acb+bca+bac+cab+cba = 200a + 20a + 2a + 200b + 20b + 2b + 200c + 20c + 2c​​
Vidíme, že a​ je na mieste stoviek dvakrát, na mieste desiatok dvakrát a aj na mieste jednotiek dvakrát. To isté platí aj pre b​ aj pre c​.

To znamená, že po úprave dostaneme:

abc+acb+bca+bac+cab+cba = 222(a+b+c)​​

Zo zadania vieme, že 3348​ je súčet piatich z týchto šiestich čísel a teda platí, že
222(a+b+c) = 3348 + abc​. (Náhodne sme si vybrali abc​, pretože nakoľko sa cifry rovnako často v tých šiestich číslach opakujú, je jedno ktoré z čísel vyberieme.)

Pozrime sa teraz na krajné možnosti čísla abc.

​Najviac, čomu sa môže abc rovnať je 987​, pokiaľ by sme použili tri najväčšie cifry. Pokiaľ si to dosadíme za abc​, dostaneme rovnicu:
222(a+b+c) = 4335

Najmenej, čomu sa môže abc​ rovnať je číslo 123​, pokiaľ by sme použili tri najmenšie cifry. Pokiaľ si to dosadíme za abc​, dostaneme rovnicu:
222(a+b+c) = 3471

​​Z tohto nám vyplýva, že ideme hľadať také násobky 222​, ktoré sú menšie ako 4335​ ale väčšie ako 3471​. To sú nasledovné:

222 \cdot 16 = 3552
222 \cdot 17 = 3774
222 \cdot 18 = 3996
222 \cdot 19 = 4218​​​​

​​Nakoľko tu sme našli možnosti pre súčty všetkých šiestich čísel, ale v zadaní sa nás pýtajú na posledné číslo, ktoré Newton nezarátal do súčtu, musíme od týchto súčtov všetkých šiestich čísel odrátať 3348​, čo je súčet piatich z nich.

 ​222 \cdot 16 - 3348 = 204​​
222 \cdot 17 - 3348 = 426​​
222 \cdot 18 - 3348 = 648​​
222 \cdot 19 - 3348 = 870

Teraz zistíme, ktoré z týchto možností by naozaj mohlo byť to posledné číslo:

204​ ani 870​ to byť nemôžu, keďže vieme, že Newton si vybral nenulové cifry.
462​ to byť nemôže, pretože jeho ciferný súčet (a+b+c)​ je 12​ no malo by byť 17​.
648​ to môže byť, pretože jeho ciferný súčet je 18​, čo sedí.

Odpoveď: Dokázali sme, že jediné číslo, ktoré Newton nezarátal do súčtu je 648​.