Feladat: B.4223 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Beke Lilla 
Füzet: 2010/november, 474 - 475. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Egész számok összege, Konstruktív megoldási módszer
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2009/december: B.4223

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

Megoldás. 1. Osszuk a számpárok halmazát három, egyenként négy számpárból álló részre: a feladatban megadott sorrendjük szerint az első négy számpár tartozzon az első részbe, a következő négy a másodikba, az utolsó négy pedig a harmadikba. Ezzel mindegyik rész {(x;y+3),(x+1;y+2),(x+2;y+1),(x+3;y)} alakú lesz. Ebből látszik, hogy a feladat első része már mindegyik négyesen belül is megoldható, pl. az x, y+2, y+1, x+3 számok kiválasztásával; ekkor ugyanis a kiválasztott és a ki nem választott számok összege egyaránt 2x+2y+6.
2. Megmutatjuk, hogy az (1;36), (2;35), ..., (10;27) számpárok esetében a kért kiválasztás nem lehetséges. A számpárok kisebbik elemeinek összege 55, nagyobbik elemeinek összege pedig 315. A nagyobbik és a kisebbik elemek különbsége az egyes párokban rendre 35, 33, 31, ..., 19, 17. Képzeljünk el egy megfelelő kiválasztást úgy, hogy először mindegyik párból a kisebbik számot választjuk ki, majd néhányukat a (nagyobb) párjukkal kicseréljük. Egy-egy ilyen cserénél az aktuálisan kiválasztott számok összege a párt alkotó számok különbségével növekszik. Mivel a kisebbik számok összege 55, és az elérendő összeg (55+315)/2=185, a szükséges növekmény 185-55=130; ez azt jelenti, hogy a 35, 33, 31, ..., 19, 17 számok között kell találni néhányat úgy, hogy az összegük 130 legyen. Négy szám ehhez biztosan kevés, mivel a négy legnagyobb különbség összege 35+33+31+29=128<130. Öt szám sem lehet a megoldás, hiszen e különbségek valamennyien páratlanok, és öt páratlan szám összege páratlan lévén nem lehet 130. Így legalább hat számra van szükség; azonban a hat legkisebb különbség összege is már
17+19+21+23+25+27=132>130.