Feladat: B.3456 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Maja Gergely ,  Márton Szabolcs ,  Puskás Anna 
Füzet: 2002/január, 37. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Indirekt bizonyítási mód, Rekurzív sorozatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2001/április: B.3456

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

I. megoldás. Tegyük fel, hogy néhány lépés után sikerült elérni, hogy a tetraéder mindegyik élén a 0 álljon. Az ide vezető utolsó lépés előtti helyzet ekkor a következő: az egyik csúcsból kiinduló három élen levő számok a, b és c, a másik három élen pedig már 0 áll. Ha b és c voltak azok, amelyeket a másik két szám különbségével helyettesítettünk, akkor szükségképpen a=c és a=b, azaz a=b=c. Ekkor az a helyébe b+c=2a-nak kellett kerülnie, ezért a=0, vagyis már az utolsó lépés végrehajtása előtt is 0 állt valamennyi élen. Pozitív számokból kiindulva tehát nem juthatunk el a csupa nulla kitöltéshez.

Maja Gergely (Tata, Eötvös J. Gimn., 11. o.t.)
Márton Szabolcs (Kézdivásárhely, Nagy Mózes Líceum, 10. o.t.)

 
II. megoldás. Vizsgáljuk a tetraéder éleire írt számok négyzetösszegét. Egy lépésben az egy csúcsból induló élekre írt a, b, c számok helyébe rendre ±(b-c), ±(a-c), (a+b)2 kerül. A számok négyzetösszegének a megváltozása:
(b-c)2+(a-c)2+(a+b)2-(a2+b2+c2)==a2+b2+c2+2ab-2ac-2bc=(a+b-c)20.
A számok négyzetösszege tehát nem csökkenhet, ezért pozitív számokból kiindulva nem kaphatunk mindenütt nullát.
Puskás Anna (Bp., Fazekas M. Gimn., 9. o.t.)