Feladat: 502. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Füzet: 1953/november, 81 - 82. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Téglatest, Terület, felszín, Térgeometriai számítások trigonometria nélkül, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1952/december: 502. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Mindenekelőtt meg kell győződni, hogy a követelményeknek megfelelő téglatest egyáltalában létezik. Ha a testátlót d-vel, az éleket pedig a-, b,- c-vel jelöljük, akkor szükségképpen a+b+c>d. Másrészt a+b+c akkor éri el maximális értékét, ha a=b=c. (Ez egyszerűen következik az ismeretes tételből, hogy derékszögű háromszögben állandó átfogó mellett, a befogók összege akkor maximális, amikor a befogók egyenlők). Ez esetben d=a2+a2+a2=a3, vagyis a=d3 és így 3a=d3. Tehát a+b+c felső határa d3.
Feladatunkban tényleg

27<42<27346,8,
és így létezik a követelményeknek megfelelő téglatest.
A létező téglatest felszíne:
F=2ab+2ac+2bc.

A feladat szerint
a+b+c=42(1)
és
a2+b2+c2=272(2)
(1)-et négyzetre emelve
a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=422(3)
(3)-ból (2)-t kivonva
2ab+2ac+2bc=422-272,
vagyis
F=422-272=6915=1035cm2.

 
Megjegyzés: Ha 42 helyett pl. történetesen 47-et adunk meg, akkor F gyanánt 472-272=7420=1480cm2-t kapunk, holott akkor téglatest nem is létezik.
Egyetlenegy megoldó sem mutatott rá a téglatest létezésére. (Itt lett volna alkalom a versenyen néhány értékes pontot szerezni.)