Megoldások
      Az 1996. évi nyári tábor
      feladatai
 T. 226.  Legyen a távolság 
n km. Az első
      kőoszlopnál az egyik szám 1, a másik szám pedig 
n - 1. Mivel ezek
      számjegyeinek összege 13, ezért 
n - 1 számjegyeinek összege 12.
      Ezért 
n - 1
      

 39,
      tehát 
n
      
 40.
      Ha 
n páros lenne, akkor a középső kőoszlopon két azonos szám állna,
      így a számjegyeik együttes összege páros lenne, de 13 páratlan. Tehát
      
n páratlan, így utolsó számjegye nem lehet 0. Ezért 
n - 1
      számjegyösszege 1-gyel kisebb 
n-énél, tehát 
n
      számjegyösszege 13. Ha 
n legalább 60 lenne, akkor az 59. kőoszlopon
      rajta lenne az 59, aminek már több 13-nál a számjegyösszege. Tehát
      
n legfeljebb 59 lehet. Keressük meg azokat az 59-nél nem nagyobb
      pozitív egészeket, amelyek számjegyösszege 13. Ezek a 49 és az 58. Az 58
      azonban páros, 
n pedig páratlan. Tehát 
n egyetlen lehetséges
      értéke 49. Megmutatjuk, hogy a 49 egy jó megoldás. Vegyünk egy tetszőleges
      kőoszlopot, legyen a rajta lévő két szám
      

 és
      

 ( 0
      
      a,  
b,
c,  
d
      
 9).
      Ekkor tudjuk, hogy
      

 +
      

 = 49
      

      10
a + 
b + 10
c + 
d = 49, tehát
      10(
a+
b) + 
c + 
d = 49. 0
      
      c + 
d
      
 18
      

 31
      

      10(
a+
b)
      

 49
      
 a + 
b = 4
      
      c + 
d = 9, tehát 
a + 
b + 
c + 
d =
      4 + 9 = 13.
 
 T. 227.  Az első ábrán a vágások, a másodikon a
      darabokból összeillesztett négyzet látható.
      
        
        
          | 
            
             
               | 
          
            
            
             | 
        
          | 
             1. ábra   | 
          
             2. ábra   | 
       
      
      
                             
 T. 228. 
      
      
 Legyen a kör középpontja 
O. Vegyük a
      legrövidebb húrt, legyen ez 
h. Minél távolabb van egy húr a
      középponttól, annál rövidebb. Legyen 
P az 
O-ból 
h-ra
      állított merőleges talppontja. Legyen 
i egy olyan húr, amelyet
      
h felez. Legyen 
i felezőpontja 
Q. Ekkor 
i húr
      távolsága az 
O-tól:
QO =
      

.
QO
      
      PO
      
 QO2
      
      PO2
      
      PO2 + 
PQ2
      
      PO2
      
      PQ2
      
 0
      
PQ = 0. Tehát 
P pont két húr felezőpontja is.
      
O-n kívül nincs ilyen pont, ezért 
h felezőpontja 
O.
      De ekkor 
h átmérő, tehát minden húr átmérő.
 
      
      
       T. 229. 
 Legyen egy közös pont 
x koordinátája
      
x0. Ekkor a következőket
      tudjuk:
ax0 + 
b = 
bx0 +
      
c = 
cx0 + 
a
c =
      
ax0 + 
b -
      
bx0ax0 + 
b =
      (
ax0+
b-
bx0)
x0
      + 
a = 
ax02 + 
bx0 -
      
bx02 + 
a
0 =
      
ax02 - 
bx02 -
      
ax0 + 
bx0 + 
a - 
b =
      (
a-
b)
x02-
x0+1
x02 - 
x0
      + 1 =
      
x0-


 +
      

 > 0
      
      a - 
b = 0
      
      a = 
b
ax0 + 
a =
      
ax0 + 
c
      
      a = 
cTehát 
a = 
b =
      
c.
 
      
                             
 T. 230.  Nem tud biztosan erre rájönni.
      Tegyük fel, hogy a hamis érme súlya egy jó érme súlyánál legfeljebb annak
      egytizedével nagyobb vagy kisebb. Ha a két karra különböző számú érmét
      rak, azzal semmilyen új információhoz nem jut. Tehát elég azokat a
      méréseket vizsgálni, amelyekben a két karon azonos számú érme van. Ha a
      hamis érme a mérlegen van, akkor az nincs egyensúlyban, és ha nincs rajta,
      akkor egyensúlyban van. Minden mérésen páros számú érmét rak fel a
      mérlegre. Ezért az első mérésben nem szerepel minden érme. Tegyük fel,
      hogy az első mérésben csak jó érme szerepel. Ekkor egyensúly van, és
      ezeket az érméket rögtön le kell adni. Így még páratlan sok érme marad. Ha
      a következő lépésben is egyensúly lesz, akkor megint páratlan sok marad,
      stb. Ekkor minden lépésben legalább 2-vel csökken az érmék száma, ezért
      egy idő után már csak egy érme marad, ez pedig a hamis érme lesz. Tehát
      megtudtuk, hogy melyik a hamis érme, de azt nem, hogy könnyebb vagy
      nehezebb, mint egy jó érme.
      
                                   
 T. 231. Egy szög szögfelezője azon pontok halmaza,
      melyek egyforma távolságra vannak a két szögszártól. Ezért 
M
      egyforma távol van 
AD és 
AB ill. 
AB és
      
BC egyenesektől, 
N pedig a 
BC és 
CD ill.
      
CD és 
AD egyenesektől. Tehát 
M egyforma távol van
      
AD és 
BC egyenesektől, 
N pedig a 
BC és
      
AD egyenesektől. Hosszabbítsuk meg 
AD és 
BC
      oldalakat. 
Ha ezek metszik egymást: Legyen a metszéspontjuk
      
E. Ekkor 
M és 
N a föntiek miatt rajta van az
      
AEB
 szögfelezőjén. Tehát 
MN egyenes megegyezik
      ezzel a szögfelezővel, ezért ez a szögfelező merőleges 
AB-re.
      
ABE
-ben az 
E csúcsból induló szögfelező
      merőleges 
AB oldalra, tehát 
EAB
 =
      
EBA
      
      DAB
 = 
ABC
.
Ha ezek párhuzamosak: Ekkor 
MN egyenes a
      föntiek miatt 
AD és 
BC egyenesek középpárhuzamosa. Tehát
      
MN||
AD||
BC. Mivel 
MN merőleges
      
AB-re, ezért 
AD és 
BC is merőleges
      
AB-re, tehát 
DAB
 =
      
ABC
 = 90°.
      
      

                              
 T. 232. A 32 megfelelő lövés az ábrán
      látható. Vegyük a bal felső sarokban lévő 8×8-as négyzetet. Színezzük ki
      ezt sakktáblaszerűen. A sötét mezők azok, amelyekre lövünk. Ha egy hajó
      mindkét négyzete benne lenne ebben a 8×8-as négyzetben, akkor a két
      négyzet színe különböző lenne, így valamelyik sötét lenne, tehát a hajót
      eltalálnánk. Így ahhoz, hogy semelyik hajót ne találjuk el, minden hajónak
      kell lennie olyan négyzetének, amely a 8×8-as négyzeten kívül van. Osszuk
      fel a kívül lévő részt 9 db 2×2-es négyzetre. Egy ilyen 2×2-es négyzetben
      bármely két négyzet szomszédos, ezért egy ilyen négyzetnek legfeljebb egy
      hajóval van metszete. De több hajó van, mint 2×2-es négyzet, ezért ezt nem
      lehet megvalósítani, így biztosan lesz olyan hajó, amit eltalálunk.
                                   
 T. 233. Nem lehetséges. Száz szám között vagy egy,
      vagy kettő olyan van, amelyik osztható 64-gyel. Ha egy van, akkor az csak
      az egyik csoportban van benne, így itt a legkisebb közös többszörös
      osztható 64-gyel, míg a másik csoportnál nem. Ha kettő van, akkor ezek
      egyike osztható 128-cal, a másik nem, így az egyik csoportnál a legkisebb
      közös többszörös osztható 128-cal, a másiknál pedig
      nem.
                                   
 T. 234. 
      
      Vegyünk két egy sorban vagy oszlopban lévő mezőt, amelyek
      között három mező van. Tegyük fel, hogy a 2 mező egyikén sincs detektor.
      Ezen az 5 hosszúságú téglalapon kétféle hajó is lehet. Mivel nincs olyan
      detektor, amely a két hajó közül csak az egyiken van rajta, ezért nem
      tudjuk meghatározni a hajó pontos helyzetét. Tehát bármely ilyen helyzetű
      mezők esetén a 2 mező közül legalább 1 mezőn detektornak kell lennie.
      Ezért az 1. és 5., a 2. és 6., a 3. és 7., a 4. és 8. sorokban legalább
      8-8 detektor van. Így összesen legalább 32 detektorra van szükség. Ennyi
      detektor már valóban elég is, itt egy példa, ahol a detektorok úgy vannak
      elhelyezve, hogy mindig meg tudjuk határozni a hajó helyzetét.
 
                                   
 T. 235. Tegyük fel, hogy lehetséges a feladat
      állítása. Legyen a legkisebb kitevőjű hatvány a 3a. Az
      összes többi hatvány 3a . 3b
      alakú, ahol b természetes szám. Így a hatványok összege megegyezik
      egy szorzattal, melynek egyik tényezője a 3a, a másik
      pedig 1000 páratlan szám összege, ami páros. Ha a nem negatív,
      akkor a szorzat páros szám. Ha a negatív, akkor egy páros számot
      elosztunk egy páratlan számmal, tehát vagy páros számot, vagy nem egész
      számot kapunk. Így 3333 nem lehet a hatványok összege.
                                   
 T. 236.  A következő egyenletrendszert kell
      megoldanunk:
      
ax + by + c = 0
bx + cy +
      a = 0
cx + ay + b = 0
x >
      0,    y > 0
Az első három egyenletet
      összeadva ezt kapjuk: (a+b+c)(x+y+1) =
      0
      
 a + b + c = 0. Ebből c = -
      a - b, így a három új egyenlet:
ax + by
      - a - b = 0 
bx - ay - by + a
      = 0 
- ax - bx + ay + b = 0
      
Az utolsó két egyenletből: 
x(a + b) =
      ay + b
y(a+b) = bx +
      a
Ha a + b = 0: a és b egyszerre
      nem lehet 0, mert ekkor c is 0, és ekkor nem egyenesekről lenne
      szó. Egyébként b = - a-t behelyettesítve:
- ax
      - ay + ay + a = 0
      
      ax = a
      
      x = 1
- ax + ax + ay - a = 0
      
 ay = a
      
      y = 1 
Tehát az (1; 1) pont egy lehetséges megoldás.
      
Ha a + b
 0:
      
x =
      
 és
      y =
      
, ezért x =
      
 =
      
 = 1 +
      
 =
           = 1 + (x-1)
      
 x - 1 = (x-1)
.
      
Ez csak kétféleképpen lehetséges: vagy x - 1 = 0, vagy
      
 = 1. A második eset nem lehetséges, mert ekkor ab =
      
a+b
 =
      a2 + b2 + 2ab
      
 0 =
      a2 + b2 + ab, de az utolsó
      összeg minden tagja nem negatív, ezért mindegyik 0. De tudjuk, hogy ez nem
      lehetséges. Tehát x = 1, így y =
      
 = 1.
      Tehát most is az (1, 1) pont a megoldás. 
Valóban létezik három ilyen
      egyenes, pl. az a = 1, b = - 1, c = 0 esetben.
 
                                   
 T. 237.  Legyen 
AA1 és
      
CC1 felezőmerőlegeseinek a metszete 
D.
      
AA1D
 =
      
A1AD
 =
      
A1AB
,
      ezért 
A1D||
AB. Ugyanígy
      
C1D||
BC. Ezeket és a szögfelezőtételt
      használva ezt kapjuk:
      

 =
      

 =
      

 =
      

 =
      

,
      tehát 
AC2 = 
AB . BC.