Feladat: Pontversenyen kívüli P.90 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Reviczky János 
Füzet: 1972/január, 23 - 24. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Fizikai jellegű feladatok, Logikai feladatok, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1971/január: Pontversenyen kívüli P.90

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

A feladat szövege nem zárja ki azt a lehetőséget, hogy a segédautók (véges sokszor) visszatérjenek állomáshelyükre, benzint vegyenek fel, és újra visszatérjenek A-hoz, vagy a többi, úton levő segédautóhoz. Ezt a lehetőséget ki is fogjuk használni a megoldásban. Válasszuk távolságegységnek azt az utat, amit egy tele tankkal induló autó ‐ további segítség nélkül ‐ meg tud tenni, eszerint a két város távolsága 2 egység. Jelöljük a városokat B-vel és C-vel, továbbá egy adott tervhez jelöljük B*-gal, illetve C*-gal a BC útszakasznak azt a B-től, illetve C-től legtávolabbi pontját, ameddig a B-beli, illetve C-beli segédautók a terv szerint eljutnak. Könnyen látható, hogy elegendő csak azokat a terveket vizsgálnunk, amelyek szerint A tankja B*-ban tele van, és C*-ban üres.
Ha B-ben csak egy segédautót veszünk igénybe, akkor BB*<1/2. Valóban, az utolsó fordulóban a segédautónak el kell mennie B*-ig, itt valamennyi benzint kell adnia A-nak, és még vissza kell tudnia térni B-be. Ez csak úgy lehetséges, ha a BB* útszakasz kétszerese 1-nél kisebb, vagyis BB*<1/2. Ugyancsak kisebb 1/2-nél a C*C útszakasz hossza, ha C-ben csak egy segédautót használunk, hiszen a C-beli segédautónak el kell jutnia C*-ba, itt valamennyi benzint kell adnia A-nak, és ezután vissza kell tudnia térni C-be. Ezek szerint két segédautó nem elég, ha egyiket B-ben, a másikat C-ben használjuk. (Ennek bizonyításához az elmondottakon kívül csak azt kell még megjegyezni, hogy B*C*=1.)
Akkor sem elég két segédautó, ha mind a kettőnek B az állomáshelye. Legyen ugyanis B1 az a pont, ahonnan az A-t B*-ban feltöltő segédautó tele tankkal elindult, és B2 az a pont, ahol A feltöltése után, B felé tartva kiürült a tankja. Az előbbiek szerint BB1 és BB2 kisebb 1/2-nél, és így BB*<1, tehát két B-beli segédautó valóban nem elég. Hasonlóan látható be, hogy nem elég két C-beli segédautó sem.

 

 

Megmutatjuk, hogy három segédautó viszont már elegendő ahhoz, hogy A-t B-ből C-be juttassuk el. Indítsuk el ugyanis A-t B-ből két segédautó kíséretével, és menjenek el együtt B0-ig, ahol BB0=1/3. Itt az S1 segédautó töltse tele A tankját és menjen vissza B-be, majd második fordulóban töltse tele ugyancsak B0-ban az S2 segédautó tankját. Induljon tovább B0-ból A az S2 kíséretében, és tegyenek meg együtt ismét 1/3 egységnyi utat. Ezután töltse tele S2 az A-t és térjen vissza B0-ba. Harmadik fordulóban jöjjön eléje idáig az S1 segédautó B-ből, így együtt már haza tudnak menni. Tehát a tervünk mellett BB*=2/3. A B* pontból A el tud jutni addig a C* pontig, melyre C*C=1/3. Jöjjön eléje idáig C-ből a harmadik, S3 segédautó, innen együtt be tudnak menni C-be. (Az ábra kis körgrafikonjai a tank tartalmát mutatják.)
 

Reviczky János (Budapest, I. István Gimn.)