Feladat: Gy.2014 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1982/május, 215 - 216. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Számelrendezések, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1981/december: Gy.2014

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

Jelölje a csúcsokat rendre A, B, C, D, E, a melléjük írt számokat pedig ugyanebben a sorrendben a, b, c, d és e.
Három összeg egész voltáról nincs még tudomásunk, feltehető, hogy ezek egyike az AB élre írt (a+b). Megmutatjuk, hogy (a+b) is egész.
Az ötszög AB élén kívüli többi élt és átlót soroljuk három darab hármas csoportba úgy, hogy az egyes csoportokba kerülő élek mentén, minden élen egyszer haladva át, A-ból B-be jussunk. Ez a felosztás látható az ábrán.

Mivel a kilenc él közül csak 2-ről nem tudjuk, hogy egész szám áll-e rajta, így van olyan élsorozat, amelynek mindhárom élére egész számot írtunk. Legyen ez például az AD, DE, EB. Ez azt jelenti, hogy az (a+d),(d+e),(e+b) összegek egészek. Egész számok összege és különbsége is egész, így a+b= =(a+d)+(e+b)-(d+e) valóban egész szám.
A bizonyítás alkalmas betűzéssel a kérdéses három él bármelyikére elmondható, így az állítást igazoltuk.
 

Megjegyzések. 1. Az nem igaz, hogy maguk a számok is egészek, hisz nyilván megfelelő kitöltést kapunk, ha minden csúcshoz 12-et írunk. Könnyen látható azonban, hogy minden szám kétszerese egész, hisz pl. 2a=(a+b)+(a+c)-(b+c).
2. Ha csak hat összegről tudjuk, hogy egész, akkor lehetséges, hogy a továbbiak nem azok. Ilyen kitöltést kapunk, ha egy csúcsra törtszámot, a további négyre pedig egész számot írunk.