Feladat: B.4142 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Czégel Dániel 
Füzet: 2010/január, 22. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Prímtényezős felbontás, Konstruktív megoldási módszer, Sokszög lefedések, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2009/január: B.4142

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

Megoldás. A 851 prímtényezős felbontása 2337, tehát a téglalap alakú kirakós játék oldalai 23, illetve 37 egység hosszúak.
Az (A) típusú elem csak a négy sarokba kerülhet, és sarokban csak ez állhat; tehát összesen 4 ilyen elem van. Érdemes megnézni, hogy a (B) és (C) elemek milyen kombinációiból építhető föl a téglalap széle. Egyetlenegy lehetőség van: mivel a sarokelemek mindkét belső oldala ,,bemélyedés'', azért az oldalelemek csak úgy fordulhatnak elő, hogy minden oldalon van egyetlenegy (C) és a többi pedig (B). Tehát a (C) elemek száma is 4, (B)-ből pedig

2(23-2-1)+2(37-2-1)=108db  
van. Az egész rendszerben a bemélyedések száma egyenlő a ,,bütykök'' számával. Ebből felírható a következő egyenlet (jelöljük a megfelelő kisbetűvel az elemek számát):
2a+b+c+3d+2e=2b+2c+d+2e.
Ebből 2a+2d=b+c. Írjuk be a már ismert értékeket (a=4, b=108, c=4). Ezek után azt kapjuk, hogy d=52.
Tehát az (E) típusú elemek száma 851-(4+108+4+52)=683.
 
Megjegyzések: 1. Az (A), (B) és (C) típusú elemek számának meghatározása után másképp is célba érhetünk: I. Azt használjuk ki, hogy a tábla belsejében ugyanannyi bemélyedés, mint bütyök van, és erre írjuk fel az egyenletet: c+3d+2e=b+d+2e, innen d=52. Mivel d+e=735, azért e=683. II. A tábla szélén 104-gyel több a bütykök száma a bemélyedésekénél. Így a belül elhelyezkedő (D), illetve (E) típusú darabokon a bemélyedések száma 104-gyel kell meghaladja a bütykök számát. Ez azt jelenti, hogy a játékban 104/2=52 (D) típusú és 735-52=683 (E) típusú darab található.
2. Felhasználva, hogy a=4, a (C) típusú elemek számát meghatározhatjuk úgy is, hogy csak a tábla szélére írunk fel egyenletet: 2a+b=b+2c.