Feladat: C.757 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bartha Emőke 
Füzet: 2004/október, 408. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kocka, C gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2004/március: C.757

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

Megoldás. Az n×n×n-es kocka bármelyik testátlója n darab kis egységkockát metsz át. Ezt könnyen beláthatjuk, ha a kockát merőlegesen levetítjük alaplapjának síkjára. A vetület egy n×n-es négyzet, a testátlók vetületei a lapátlók.

 

 
pl. n=4
 

A kocka 4 testátlójának mindegyike áthalad a kocka középpontján.
Ha n páros, akkor mindegyik átló n egységkockán megy át, metszéspontjuk egy kis egységkocka egyik csúcsa. Így nincs olyan egységkocka, amelyet mindegyik átló átmetsz. A metszett kockák száma 4n, a feltétel szerint a nem metszett kockák száma 8n. De ekkor 4n+8n=12n=n3, ahonnan n2=12, ami nem megoldás.
 

 
pl. n=5
 

Ha n páratlan, akkor a középső kis kockán minden átló áthalad, ezért a metszett kockák száma 4n-3; a nem metszetteké 8n-6 és így 12n-9=n3. Innen n(12-n2)=9, azaz n=3 megoldás, vagyis a 3×3×3-as kocka eleget tesz a feladat követelményének.