Feladat: Gy.1873 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1980/szeptember, 14 - 15. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Téglatest, Diofantikus egyenletek, Szélsőérték-feladatok differenciálszámítás nélkül, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1979/december: Gy.1873

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

Ha a medence hossza a m, szélessége b m, mélysége c m, akkor a térfogata abcm3, és a beburkolandó lapjainak a területe (ab+2c(a+b))m2. Mivel a lapokat nem törhetjük el, a, b, c értéke csak egész szám lehet. A betűk szerepének megválasztása miatt ab. Megmutatjuk, hogy elég a bc esettel foglalkoznunk. Ha ugyanis ez nem volna így, b és c szerepét felcserélve olyan medencét kapnánk, amelyhez a(c-b)-vel kevesebb lapra van szükség.
Ezek szerint olyan a, b, c pozitív egészeket keresünk, amelyekre abc, abc=120, és T=ab+2c(a+b) a lehető legkisebb. Mivel c5 mellett abc értéke abc miatt legalább 125, c-re csak négy érték, 1, 2, 3 és 4 jöhet szóba. Bármelyiket veszi is fel c, T akkor lesz a legkisebb, ha a+b minimális, hiszen rögzített c mellett az ab=120c=s szorzat értéke is állandó.
Az a+b összeg ugyanakkor minimális, amikor a négyzete. Ez viszont

(a+b)2=(sb-b)2+4s
miatt akkor a legkisebb adott s mellett, ha b a lehető legnagyobb olyan érték, amelyre még bsb, vagyis bs. Minden egyes s értékhez tehát s-nek a s-nél nem nagyobb osztói közül a legnagyobbat kell b-nek választanunk. Így a következő eseteket kapjuk:
 
csbaT11201012164  260610124  34058118  43056118
 

Tehát legalább 118 cementlapra van szükségünk. Ennyiből kétféle medencét is építhetünk, az egyik 4 m mély, 5 m széles és 6 m hosszú, a másik 3 m mély, 5 m széles és 8 m hosszú.
 

Megjegyzés. Ha komolyan vesszük, amit a szöveg mond, persze az utóbbi méreteket választjuk, egy úszómedence mélysége bizonyos határon túl már nem sokat számít, a hossza viszont igen. Dehát ‐ mint minden ilyen esetben ‐ eleve megkérdőjelezhető a feladat realitása.