Блестящая задача по математике

20.08.2008

Ещё в феврале я нашёл блестящую задачу по математике. Ходят слухи, что она была на олимпиаде для пятиклассников. Сегодня вспомнил, что обещал дать её решение. Итак, вашему вниманию одна из красивейших задач, которые я встречал в своей жизни.

Встречаются два приятеля - математика:

- Ну как дела, как живешь?
- Все хорошо, растут два сына дошкольника.
- Сколько им лет?
- Произведение их возрастов равно количеству голубей возле этой скамейки.
- Этой информации мне недостаточно.
- Старший похож на мать.
- Теперь я знаю ответ на твой вопрос.

Сколько лет сыновьям? (Ответ логичный и однозначный)

Не устану повторять - блестящая задача! Начинаю разбор по порядку шаг за шагом.

Для начала определимся с первым постулатом - дошкольники - для нас это первые цифры в задаче.

Следуя здравой логике, это дети в возрасте от одного года до шести лет. Можно взять и до семи, но на решении задачи это никак не скажется.

Следующий постулат - оба приятеля (в отличие от нас!) знают точно, сколько голубей возле скамейки. Это важно понимать, это один из ключей к решению задачи, и мы к нему вернёмся позже, а пока мы знаем, что произведение возрастов детей соответствует количеству голубей. Давайте переберём все возможные варианты:

Первое возможное решение

Из всех вариантов произведения возрастов мы имеем только три, которые встречаются больше одно раза и соответственно не дают однозначного ответа. Раз беседа продолжилась дальше, значит, голубей было либо 4, либо 6, либо 12. Подсказка о том, что дети разного возраста исключила вариант 2x2=4. Но всё равно осталось пять других вариантов, один с результатом 4, два с результатом 6 и два с результатом 12.

1x4=4
1x6=6
2x3=6
2x6=12
3x4=12

Но раз математик сказал, что теперь он знает ответ, значит, варианты с результатом 6 и 12 отпадают. Вспомните, это мы не знаем сколько голубей, а они знают. И раз не последовало дальнейших расспросов, то значит и не было других вариантов.

Второе возможное решение

Давайте подумаем. Мы имеем результат произведения каких-то двух чисел. Из задачи мы знаем, что приятелю математику уточнили что эти числа не равны, значит до уточнения были варианты что эти два числа между собой равны. Если числа могли быть равны, то значит количество голубей могло иметь такие варианты: 1, 4, 9, 16, 25, 36 (грубо говоря квадраты возможных возрастов). Единицу сразу исключаем, был бы голубь один, значит дети годовалые близняшки и продолжения разговора не было бы. Но разговор продолжили и нам сказали, что числа (возраста детей) между собой не равны. Значит, перемножили между собой две неравные цифры от 1 до 6. При таком условии мы не получим ни 9, ни 16, ни 25. Осталось только 4.

Ответ: детям соответственно один и четыре года.

Согласитесь, блестящая задача, для меня она воплощение красоты и логики математики. Я только до сих пор не могу поверить, что это задача была дана детям пятиклассникам на олимпиаде. Мне она оказалась не по мозгам. В интернете нашёл путаное объяснение, но оно помогло мне самому додумать полное решение. И ещё один спор помог мне обосновать и другое решение (на всякий случай, я сам додумал до второго способа, первый подсказали).