Feladat: 652. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Csiszár Imre 
Füzet: 1955/október, 52 - 53. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hossz, kerület, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1954/december: 652. matematika feladat

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

Kárteszi Ferenc Egy különös geometria című cikkében (KML IX. köt. 3 ‐ 4 szám, 71. o.) bebizonyítja, hogy a végtelen sakktáblán egy mezőről kiindulva az n(n5) lóugrással elérhető mezők elhelyezkedése szabályos, mégpedig ezek éppen az (n-1)-ik és n-ik övben helyezkednek el. E tétel segítségével a feladatot úgy oldjuk meg, hogy megszámoljuk az (n-1)-ik és n-ik egyesített öv n jelzésű négyzeteit, azaz az n lóugrással elérhető mezőket.
Mivel a konfigurációnak van két egymásra merőleges szimmetriatengelye, elegendő a negyedrészét vizsgálni. A megvizsgálandó konfigurációnegyed egyik határvonalának választhatjuk a vastagon rajzolt, nyíllal megjelölt lépcső vonalat; ekkor a negyed másik határoló vonalát úgy nyerjük, hogy a felvett határoló vonalat a 0-val jelzett mező középpontja körül 90-kal elforgatjuk. Így a kettősen nyilazott lépcsős vonalhoz jutunk.

 
 

Osszuk fel a vizsgálandó konfiguráció-negyedet az ábrán látható két részre. Vizsgáljuk előbb az A-val jelölt részt. Az n-edik öv külső sora 2n+1 mezőből áll, és e sornak két szélső mezője mindig n jelzésű. Ebből következik, hogy az n-edik öv külső és belső, továbbá az (n-1)-edik öv külső és belső sorában rendre (n+1), n, (n-1), (n-2) számú n jelzésű mező van. Tehát a negyed-konfiguráció (n-1) és n-edik egyesített övének A jelzésű része
(n+1)+n+(n-1)+(n-2)=4n-2
n jelzésű mezőt tartalmaz.
A B jelzésű részben az n-nel jelölt mezők az n-edik és (n-1)-edik övben 3 egyenlő hosszú, párhuzamos átlón helyezkednek el, mégpedig az n-edik övben mindig a két szélső és az (n-1)-edik övben a középső átlón. Mivel az n-edik övben a középső átló n, a két szélső átló pedig (n-1) mezőből áll azért a B-vel jelölt részben az n-nel jelölt mezők száma 3 (n-1).
Az A és B rész n-nel jelölt mezőinek együttes száma tehát
4n-2+3(n-1)=7n-5.

Az egész konfiguráció n-nel jelölt, vagyis pontosan n lóugrással elérhető mezőinek száma (ha n5);
Sn=4(7n-5)=28n-20.
n<5 esetén közvetlen számlálással nyerjük, hogy
S1=8,S2=32,S3=68,S4=96.

Csiszár Imre (Bp. I., Petőfi g. III. o. t.)