[C] Stelle a 5 punte

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EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

Sob...sono arrivato a raschiare il fondo : propongo combinatoria!!
<BR>Per salvare le apparenze, però, ci infilo una figura geometrica!
<BR>
<BR>Esiste un modo per disporre i numeri da 1 a 10 su una stella a 5 punte (mettendo un numero dove si incrociano due segmenti) di modo che la somma lungo ogni retta sia 22 ?
<BR>
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HiTLeuLeR
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Messaggio da HiTLeuLeR »

Detto v<sub>i</sub> il vertice della stella S ove sia posizionato l\'i-esimo numero della sequenza 1, 2, ..., 10, sia r<sub>i, j</sub> la retta passante per v<sub>i</sub> e v<sub>j</sub>, per ogni i, j = 1, 2, ..., 10, con i \\neq j. Diciamo che r<sub>i, j</sub> appartiene alla stella, e scriviamo r<sub>i, j</sub> \\in S, o equivalente che v<sub>i</sub> e v<sub>j</sub> sono allineati in S, sse il segmento v<sub>i</sub>v<sub>j</sub> non è esterno alla figura. Diciamo altrimenti che r<sub>i, j</sub> non appartiene alla stella, e scriviamo r<sub>i, j</sub> \\not\\in S.
<BR>
<BR>Osserviamo - ancorché evidente - che, se r<sub>i, j</sub> \\in S, allora la medesima retta contiene precisamente quattro vertici distinti del pentacolo, e fra questi v<sub>i</sub> e v<sub>j</sub>, e che inoltre - per ogni i = 1, 2, ..., 10 - esistono esattamente due rette distinte r ed s incidenti su v<sub>i</sub> tali che: r, s \\in S. Ciò detto, poniamo s<sub>i, j</sub> := sum<sub>v<sub>k</sub> \\in r<sub>i, j</sub></sub> k, essendo la somma estesa a tutti e soli i vertici della stella contenuti in r<sub>i, j</sub>, per ogni i, j = 1, 2, ..., 10, con i \\neq j, tali che r<sub>i, j</sub> \\in S. In accordo alle specifiche fornite dalla traccia del problema, là dove sia correttamente definita: s<sub>i, j</sub> = 22. Supponiamo che il problema proposto ammetta soluzione. In quest\'assunzione:
<BR>
<BR>i) r<sub>1,2</sub> \\not\\in S. In caso contrario, infatti: 22 = s<sub>1,2</sub> = 1 + 2 + x + y, ove v<sub>x</sub> e v<sub>y</sub>, con 2 < x < y <= 10, sono gli altri vertici della stella, distinti da v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub>, appartenenti ad r<sub>1,2</sub>. E allora: x + y = 19 = 10 + 9, cosicché - <!-- BBCode Start --><I>a fortiori</I><!-- BBCode End -->: x = 10 ed y = 9.
<BR>
<BR>Tuttavia, se r ed s rappresentano le rette incidenti - rispettivamente - su v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub>, distinte da r<sub>1,2</sub> e appartenenti ad S, la cui esistenza è garantita dalla particolare geometria del problema, deve nondimeno accadere che: sum<sub>v<sub>k</sub> \\in r</sub> k = sum<sub>v<sub>k</sub> \\in s</sub> k = 22, ove le due sommatorie s\'intendono estese a tutti e soli i vertici v<sub>k</sub> \\in S che si trovano su r ed s, rispettivamente, e fra questi v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub>.
<BR>
<BR>Ora, poiché r ed r<sub>1,2</sub> sono distinte e s\'intersecano unicamente in v<sub>1</sub>: 22 = sum<sub>v<sub>k</sub> \\in r</sub> k >= 1 + 8 + 7 + 6, sicché necessariamente: v<sub>6</sub>, v<sub>7</sub>, v<sub>8</sub> \\in r. In analogia, poiché s interseca r<sub>1,2</sub> in v<sub>2</sub> ed r in uno dei vertici v<sub>6</sub>, v<sub>7</sub>, v<sub>8</sub>, e siccome le tre rette non sono coincidenti: 22 = sum<sub>v<sub>k</sub> \\in s</sub> k >= 2 + 8 + 5 + 4 = 19, assurdo!!! Dunque, i vertici v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub> appartengono a rette distinte della stella.
<BR>
<BR>ii) dalla condizione stabilita al punto i), i vertici v<sub>9</sub> e v<sub>10</sub> non possono appartenere ad una stessa retta r \\in S; diversamente, infatti, detti v<sub>x</sub> e v<sub>y</sub> gli altri due vertici del pentacolo localizzati su r, con 1 <= x < y <= 8, si avrebbe a concludere che: 22 = x + y + 9 + 10, per cui: x + y = 3 = 1 + 2, donde: x = 1 ed y = 2, e quindi: r<sub>1,2</sub> \\in S, in contrasto con la i).
<BR>
<BR>Similmente si scopre che v<sub>8</sub> e v<sub>10</sub> non possono trovarsi su una stessa retta r incidente in v<sub>2</sub>. In caso contrario, infatti, detto v<sub>x</sub> il quarto vertice della stella posto su r, risulterebbe che: 22 = 2 + x + 10 + 8, e dunque: x = 2, contraddicendo l\'ipotesi secondo cui v<sub>x</sub> dev\'essere distinto da v<sub>2</sub>, v<sub>8</sub> e v<sub>10</sub>. Inoltre, ogni retta di S incidente su v<sub>1</sub> o v<sub>2</sub> deve contenere almeno un vertice v<sub>k</sub> tale che sia: 8 <= k <= 10, in quanto altrimenti si avrebbe che: 22 = s<sub>1,k</sub> = s<sub>2,k</sub> >= 2 + 7 + 6+ 5 = 20, assurdo!!!
<BR>
<BR>iii) se r \\in S incide sul vertice v<sub>1</sub>, allora il minimo k = 1, 2, ..., 10 tale che: v<sub>k</sub> \\in r, è maggiore di 8. Di contro, infatti: 22 = sum<sub>v<sub>k</sub> \\in r</sub> k >= 1 + 8 + 7 + 6 = 22, sicché i vertici di S appartenenti ad r non potrebbero essere altri che v<sub>1</sub>, v<sub>6</sub>, v<sub>7</sub> e v<sub>8</sub>.
<BR>
<BR>Del resto, detta s la retta di S distinta da r e incidente su v<sub>1</sub> e tenuto conto del fatto che s interseca r solo e soltanto in v<sub>1</sub> e che v<sub>9</sub> e v<sub>10</sub>, in accordo alla ii), non possono appartenere entrambi ad s, si avrebbe a dedurre che: 22 = sum<sub>v<sub>k</sub> \\in s</sub> k >= 1 + 10 + 5 + 4 = 20, assurdo!!! Di qui l\'asserto, onde concluderne che r<sub>1,9</sub> ed r<sub>1,10</sub> appartengono ambedue ad S, e sono distinte in conseguenza della ii).
<BR>
<BR>In modo analogo, si mostra poi che, se t \\in S incide su v<sub>2</sub>, allora il minimo k = 1, 2, ..., 10 tale che: v<sub>k</sub> \\in t è maggiore di 7, ché altrimenti: s<sub>2,k</sub> >= 2 + 7 + 6 + 5 = 20, assurdo! E\' immediato inoltre constatare che, se r<sub>2,8</sub> \\in S, allora 10 \\not\\in r<sub>2,8</sub>, poiché diversamente, detto v<sub>x</sub> il quarto vertice della stella posto su r<sub>2,8</sub>, con x \\neq 2, si avrebbe che: 22 = s<sub>2,8</sub> = 2 + 8 + 10 + x, da cui x = 2, contro l\'ipotesi.
<BR>
<BR>iv) se r<sub>2,10</sub> \\in S, allora: v<sub>7</sub>, v<sub>3</sub> \\in r<sub>2,10</sub> oppure v<sub>6</sub>, v<sub>4</sub> \\in r<sub>2, 10</sub>, essendo l\'una e l\'altra eventualità mutuamente esclusive. Difatti, se r<sub>2,10</sub> \\in S, detti v<sub>x</sub> e v<sub>y</sub> i vertici del pentacolo appartenenti a r<sub>2,10</sub> e distinti da v<sub>2</sub> e v<sub>10</sub>, con x < y, si trova che: 22 = s<sub>2,10</sub> = 2 + x + y + 10, per cui: x + y = 10 = 1 + 9 = 2 + 8 = 3 + 7 = 4 + 6, donde x = 3 ed y = 7 <!-- BBCode Start --><I>aut</I><!-- BBCode End --> x = 4 ed y = 6, visto che v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub> non possono essere allineati su r<sub>2,10</sub>, in accordo alla i).
<BR>
<BR>E siccome, in base alla iii): r<sub>1,10</sub> \\in S, detti v<sub>z</sub> e v<sub>t</sub> i vertici della stella contenuti in r<sub>1,10</sub> e distinti da v<sub>1</sub> e v<sub>10</sub>, con z < t, si trova che, nell\'ipotesi in cui r<sub>2,10</sub> \\in S: 22 = s<sub>1,10</sub> = 1 + 10 + z + t, e perciò: z + t = 11 = 2 + 9 = 3 + 8 = 4 + 7 = 5 + 6. Tuttavia, poiché r<sub>1,10</sub> ed r<sub>2,10</sub> si possono incontrare unicamente in v<sub>10</sub> e dacché r<sub>9,10</sub> \\not\\in S, coerentemente con la iii), per le considerazioni svolte sin qui, si conclude dover essere <!-- BBCode Start --><I>aut</I><!-- BBCode End --> x = 3, y = 7, z = 5, t = 6 <!-- BBCode Start --><I>aut</I><!-- BBCode End --> x = 4, y = 6, z = 3, t = 8. Sia dunque t \\in S la retta incidente su v<sub>1</sub> e distinta da r<sub>1,10</sub>. In base alla iii): t = r<sub>1,9</sub>, cosicché: v<sub>9</sub> \\in t. Inoltre, poiché r<sub>1,2</sub>, r<sub>9,10</sub> \\not\\in S, così come stabilito dalle condizioni i) e iii), si può lecitamente affermare quanto segue:
<BR>
<BR>@caso x = 3, y = 7, z = 5, t = 6: la retta t interseca r<sub>2,10</sub> in v<sub>5</sub> o in v<sub>6</sub>. In entrambe le evenentualità, detto v<sub>u</sub> il quarto vertice della stella appartenente ad r<sub>1,9</sub>, distinto da v<sub>1</sub>, v<sub>9</sub> e da uno o l\'altro fra v<sub>5</sub> o in v<sub>6</sub>, si ha che: 22 = s<sub>1,9</sub> = 1 + u + 5 + 9, oppure: 22 = s<sub>1,9</sub> = 1 + u + 6 + 9, e quindi: u = 7 oppure u = 6. La prima opzione è assurda poiché, relativamente al caso qui preso in considerazione: v<sub>7</sub> \\in r<sub>1,10</sub>, e l\'unica intersezione comune ad r<sub>1,10</sub> ed r<sub>1,9</sub> è il vertice v<sub>1</sub>; la seconda è anch\'essa assurda poiché riferita all\'ipotesi che v<sub>6</sub> appartenga ad r<sub>1,9</sub>, di modo tale da dover essere u \\neq 6;
<BR>
<BR>@caso x = 4, y = 6, z = 3, t = 8: la retta t interseca r<sub>2,10</sub> in v<sub>3</sub> o in v<sub>8</sub>. In ambedue le circostanze, detto v<sub>u</sub> il quarto vertice della stella appartenente ad r<sub>1,9</sub>, distinto da v<sub>1</sub>, v<sub>9</sub> e da uno o l\'altro fra v<sub>3</sub> o in v<sub>8</sub>, risulta che: 22 = s<sub>1,9</sub> = 1 + u + 3 + 9, oppure: 22 = s<sub>1,9</sub> = 1 + u + 8 + 9, e quindi: u = 9 oppure u = 4. La prima soluzione è assurdo in quanto v<sub>u</sub> si è detto distinto da v<sub>9</sub>; la seconda è pure assurda poiché, relativamente al caso qui preso in considerazione: v<sub>4</sub> \\in r<sub>1,10</sub>, e come prima l\'unica intersezione comune ad r<sub>1,10</sub> ed r<sub>1,9</sub> è il vertice v<sub>1</sub>.
<BR>
<BR>La contraddizione nasce dall\'aver supposto che r<sub>2,10</sub> potesse appartenere alla stella, il che non può dunque avvenire. Ne consegue, in virtù della iii), che r<sub>2,8</sub> ed r<sub>2,9</sub> appartengono entrambe ad S e sono distinte, poiché ciascuna delle <!-- BBCode Start --><I>due</I><!-- BBCode End --> rette di S incidenti in v<sub>2</sub> deve contenere almeno un vertice v<sub>k</sub> della poligonale tale che k sia maggiore di 7. L\'asserto è conseguenza della considerazione che tale vertice non può essere v<sub>10</sub>, così come si è appena dimostrato.
<BR>
<BR>v) dalla iv) e dalle precedenti condizioni, le rette r<sub>1,10</sub> ed r<sub>2,9</sub>, ambedue appartenenti ad S, si incontrano in un vertice v<sub>x</sub> della stella ch\'è diverso da v<sub>1</sub>, v<sub>2</sub>, v<sub>9</sub> e v<sub>10</sub>. Se dunque v<sub>y</sub> rappresenta il quarto vertice del pentacolo appartenente ad r<sub>1,10</sub> e v<sub>z</sub> l\'analogo punto sulla retta r<sub>2,9</sub>, l\'uno e l\'altro distinti, rispettivamente, da v<sub>1</sub>, v<sub>x</sub> e v<sub>10</sub> e da v<sub>2</sub>, v<sub>x</sub> e v<sub>9</sub>, si trova che: 22 = s<sub>1,10</sub> = s<sub>2,9</sub> = 1 + 10 + x + y = 2 + 9 + x + z, per cui: x + y = x + z = 11, ovvero: y = z, e quindi: v<sub>y</sub> = v<sub>z</sub>, che è assurdo, poiché le rette r<sub>1,10</sub> ed r<sub>2,9</sub>, in quanto distinte, hanno in comune unicamente il vertice v<sub>x</sub>.
<BR>
<BR>Come? Ah, ecco... Da dove nasce quest\'ultima contraddizione? Ma è ovvio! Dall\'aver supposto che il problema di evaristo ammettesse una qualche soluzione! Pummmfff, <!-- BBCode Start --><I>au revoir</I><!-- BBCode End -->...
<BR>
<BR>
<BR>\"Dio mio, che scempio!!!\" - HiTLeuLeR contemplando la sua \"opera\" <IMG SRC="images/forum/icons/icon_eek.gif"> <font color=white><BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: HiTLeuLeR il 22-10-2004 19:40 ]
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

E secondo voi io propongo un problema di combinatoria così intricato???
<BR>Invito gli altri (Euler ha già dato ... e guai se ridà!!) a cercare altre soluzioni, magari più tranquille...insomma, non è un problema di Sokoban!
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Messaggio da HiTLeuLeR »

<!-- BBCode Quote Start --><TABLE BORDER=0 ALIGN=CENTER WIDTH=85%><TR><TD><font size=-1>Quote:</font><HR></TD></TR><TR><TD><FONT SIZE=-1><BLOCKQUOTE>
<BR>On 2004-10-19 15:45, EvaristeG wrote:
<BR>Invito gli altri (Euler ha già dato ... e guai se ridà!!) a cercare altre soluzioni, magari più tranquille...insomma, non è un problema di Sokoban!
<BR></BLOCKQUOTE></FONT></TD></TR><TR><TD><HR></TD></TR></TABLE><!-- BBCode Quote End -->
<BR>Ahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahu
<BR>ahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahu
<BR>ahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahu
<BR>ahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahu
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<BR>ahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahuahu...
<BR>
<BR>
<BR>\"Ahuahuahuahuahuahuahu...\" - HiTLeuLeR, stramazzando sul pavimento dopo essere stato colpito dalla tristemente nota sindrome di Lol... <IMG SRC="images/forum/icons/icon_biggrin.gif"> <font color=white><BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: HiTLeuLeR il 22-10-2004 19:46 ]
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

Messaggio utillimo...
<BR>Cmq, ripeto, esistono soluzioni più semplici e spero che i più giovani frequentati del forum (se ancora c\'è qualcuno qui che non fa già il primo anno dell\'università) non siano spaventati dalla mole del secondo post di questo thread, ma che provino a trovare una più facile e leggibile dimostrazione.
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Messaggio da HiTLeuLeR »

<!-- BBCode Start --><B>Variante logorroico-invariante...</B><!-- BBCode End -->
<BR>
<BR><font color=white>Valgano le stessa premesse della soluzione precedentemente proposta, e si assumano per valide le condizioni ivi stabilite ai punti i). E allora:
<BR>
<BR>ii) i vertici v<sub>9</sub> e v<sub>10</sub> non possono appartenere ad una stessa retta r \\in S; diversamente, infatti, detti v<sub>x</sub> e v<sub>y</sub> gli altri due vertici del pentacolo localizzati su r, con 1 <= x < y <= 8, si avrebbe a concludere che: 22 = x + y + 9 + 10, per cui: x + y = 3 = 1 + 2, donde: x = 1 ed y = 2, e quindi: r<sub>1,2</sub> \\in S, in contrasto con la i).
<BR>
<BR>iii) seguita dalla condizione i) che su v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub> sono incidenti quattro rette r<sub>1<sub>1</sub></sub>, r<sub>1<sub>2</sub></sub>, r<sub>2<sub>1</sub></sub> ed r<sub>2<sub>2</sub></sub>, a due a due distinte, tali che ogni vertice del pentacolo sia appartenente ad una almeno fra queste. Le quattro rette così definite si intersecano poi a coppie in altrettanti vertici della poligonale, a due a due anch\'essi distinti, a formare il quadrilatero nominale ABCD. Ora, poiché la somma dei valori numerici associati a ciascun vertice della stella appartenente ad una qualsiasi retta fra quelle sopra indicate dev\'essere pari a 22, ne viene che - complessivamente: sum<sub>i, j = 1, 2</sub> sum<sub>v<sub>k</sub> \\in r<sub>i_ j</sub></sub> k = 4 · 22 = 88.
<BR>
<BR>D\'altro canto, dacché sui dieci vertici di S si vogliono disporre tutti gli interi dell\'insieme D := {1, 2, ..., 10}, e visto che le quattro rette r<sub>1<sub>1</sub></sub>, r<sub>1<sub>2</sub></sub>, r<sub>2<sub>1</sub></sub> ed r<sub>2<sub>2</sub></sub> si intersecano a coppie nei soli vertici del quadrilatero ABCD, cui supporremo associati gli interi x, y, z, t \\in D, con x > y > z > t, nondimeno avrà da risultare: 88 = (sum<sub>i=1...10</sub> i) + x + y + z + t = 55 + x + y + z + t, ovvero: x + y + z + t = 33. Se mai fosse z < 8, ne seguiterebbe allora che: 33 = x + y + z + t > 10 + 9 + 7 + 6 = 32, in evidente contraddizione! Di qui, necessariamente: x = 10, y = 9 e z = 8, e quindi, per differenza: t = 6. Ora, tuttavia, poiché v<sub>9</sub> e v<sub>10</sub> non sono allineati in S, essi rappresentano forzatamente due vertici opposti del quadrilatero ABCD, là dove di conseguenza v<sub>9</sub>, v<sub>8</sub> e v<sub>10</sub>, al contrario, sono vertici consecutivi di questo stesso poligono.
<BR>
<BR>In particolare, non è lesivo di generalità assumere A := v<sub>10</sub>, B := v<sub>8</sub> e C := v<sub>9</sub>. E allora, la retta del segmento AB appartiene ad S, cosicché: 22 = 10 + 8 + m + n, ovvero: m + n = 4 = 1 + 3 = 2 + 2, ove v<sub>m</sub> e v<sub>n</sub>, con m, n \\in D ed m < n, sono gli altri due vertici del pentacolo, distinti da v<sub>8</sub> e v<sub>10</sub>, appartenenti ad r<sub>8,10</sub>. Evidentemente, non può che essere m = 1 ed n = 3, cosicché v<sub>8</sub> e v<sub>3</sub> appartengono ad una stessa retta incidente su v<sub>1</sub>, ovvero all\'una o all\'altra fra r<sub>1<sub>1</sub></sub> ed r<sub>1<sub>2</sub></sub>.
<BR>
<BR>Del resto, pure la retta del segmento BC appartiene ad S ed è incidente su uno o l\'altro fra i vertici v<sub>1</sub> e v<sub>2</sub>. Tuttavia, se B e C fossero allineati con v<sub>1</sub> in S, allora - visto quanto appena qui sopra stabilito - se ne dovrebbe concludere che v<sub>1</sub> è allineato a v<sub>2</sub> in S, in contrasto con la i). Pertanto, B e C si trovano su una stessa retta r incidente in v<sub>2</sub>, e così, detto v<sub>g</sub> il quarto vertice del pentacolo, distinto da v<sub>2</sub>, v<sub>8</sub> e v<sub>9</sub>, appartenente ad r, si trova che: 22 = 2 + g + 8 + 9, e quindi: g = 3, il che è ancora assurdo, in quanto suggerisce che due rette distinte, l\'una incidente in v<sub>1</sub>, l\'altra in v<sub>2</sub>, si possano intersecare in due distinti vertici della stella (v<sub>3</sub> e v<sub>8</sub>)!!! L\'assurdo nasce dall\'aver supposto che il problema potesse ammettere una configurazione risolvente.</font>
<BR>
<BR>
<BR>\"Sono molto peggio di quella zo***la di Eva...\" - HiTLeuLeR cedendo alle tentazioni del demonio... <IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif"> <font color=white><BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: HiTLeuLeR il 23-10-2004 16:14 ]
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Boll
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Messaggio da Boll »

Dimostrazione comunque un bel po\' sul farraginoso. Che piovano gli insulti di Ev e Hitleuler...
<BR>Analizziamo le sole congruenze modulo 3 e trasformiamo quindi il problema in \"Determinare se si possono disporre 4 1, 3 0 e 3 -1 su una stella a cinque punte di modo che la somma delle rette sia 1\"
<BR>Si definisce \"esterno\" un numero su di un vertice, si definisce \"interno\" un numero posto nell\'intersezione di 2 rette.
<BR>Concentriamoci sulla disposizione degli 1, si parlerà sempre solo in un \"verso\" della costruzione, perchè tutti gli altri casi sono uguali per simmetria, ad esempio si discuterà solo il caso in cui i 4 uno siano tutti esterni e non quello in cui sono tutti interni.
<BR>
<BR>
<BR>- se sono tutti e 4 esterni: entrambi i \"bracci\" condotti dai due uno che stanno sulle rette del vertice vuoto devono contenere tutti 0, avendo a disposizione solo nulli e negativi, ma non si dispone di abbastanza zeri
<BR>
<BR>-se sono 3 esterni e uno interno: 3 1 non possono essere sulla stessa retta perchè formerebbero un 3 e non si dispone di -2, quindi i 3 1 sono su 3 vertici \"adiacenti\" e l\'altro 1 è situato nell\'intersezione delle rette dei due 1 \"laterali\", i due 2 che vengono a formarsi abbisognano di un -1 per equilibrare, ma tale -1 intacca l\'uno posto nel vertice centrale che si azzera e, avendo finito gli uno, la costruzione è impossibile.
<BR>
<BR>-se sono 2 interni e 2 esterni: si viene sempre a formare la situazione dei tre uno sulla stessa retta, tranne nel caso in cui si abbia la costruzione in cui si hanno i due uno centrali adiacenti ai 2 centrali nel modo opposto a quello in cui vi è una retta di soli 1 e tutti i casi equivalenti per simmetria, in pratica tutti i casi da analizzare, che si riducono al caso che si analizzerà, sono quelli in cui si hanno 2 rette in cui giacciono 2 uno che si intersecano e una terza retta con 2 uno \"spaiata\". Nel caso che si analizza abbiamo 2 uno in 2 spigoli, 2 uno immeditamente adiacenti e c\'è uno spazio vuoto nell\'intersezine delle rette con 2 uno, possiamo \"riequilibrare\" i 2 solo con i -1, ma abbiamo 3 rette con somma 2 di cui due si incontrano in uno spazio vuoto, quindi, se mettiamo il -1 in tale spazio vuoto, abbiasognamo di soli 2 -1, se inseriamo l\'altro rompiamo la configurazione. Se mettiamo invece 2 -1 negli estremi opposti, non riusciamo a \"rialzare\" da 0 i due bracci in cui è contenuto un solo 1. Senza figure è impossibile, mi appello alla pazienza di Evariste.
<BR>
<BR>EDIT: Riscritta l\'ultima configurazione dell\'ultimo passaggio<BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: Boll il 24-10-2004 11:36 ]
"Ma devo prendere una n-upla qualsiasi o una n-upla arbitraria?" (Lui)
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

La tua soluzione fila Boll, solo dovresti spiegare un po\' meglio le varie configurazioni (so che non è facile senza poter fare dei disegni); cmq si capisce tutto, tranne forse l\'ultima configurazione dell\'ultimo passaggio...o meglio, penso di aver capito qual\'è, ma potresti tentare di descriverla meglio.
<BR>
<BR>La mia soluzione si basa sulle stesse idee : parità e modulo 3, solo è fatta molto più \"con le mani\" (o \"con i piedi\" potrebbe dire qualcuno di cattivo).
<BR>Vi sono 5 pari e 5 dispari tra 1 e 10. E\' ovvio che su ogni retta devono trovarsi due pari e due dispari; per verifica diretta, si trova che, a meno di simmetrie, riflessioni e complementari (scambio pari/dispari) le configurazioni possibili sono:
<BR>
<BR>------------P---------------
<BR>-----------------------------
<BR>-P------D------D------P--
<BR>-----------------------------
<BR>-------D-----------D-------
<BR>-------------D--------------
<BR>-----P-----------------P----
<BR>
<BR>e
<BR>
<BR>------------P---------------
<BR>-----------------------------
<BR>-P------D------D------P--
<BR>-----------------------------
<BR>-------P-----------P-------
<BR>-------------D--------------
<BR>-----D-----------------D----
<BR>
<BR>Ora, siano a,b,c,d,e,f,g,h,i, l i numeri inseriti sulle punte della stella(dall\'alto in basso da sinistra a destra). Sappiamo che
<BR>a^2+b^2+c^2+d^2+e^2+f^2+g^2+h^2+i^2+l^2=385
<BR>e che (riferendoci al primo schema di parità)
<BR>b+c+d+e=a+c+f+i=a+d+g+l=...=22
<BR>Eliminando dalla prima tramite le seconde tutti i numeri pari (o tutti i dispari) otteniamo
<BR>605 - 22 (a+b+e+i+l) + 4 (a^2 + b^2 + e^2 + i^2 + l^2) - 4 (ab+bi+il+le+ea) + 2 (al+ei+lb+ia+be) = 385
<BR>
<BR>*Si arriva alla stessa equazione con le lettere permutate a seconda che si consideri il primo o il secondo modello di parità e che si eliminino i pari o i dispari.
<BR>
<BR>Ora, per la simmetria dell\'espressione, questa deve essere vera sia quando a,b,e,i,l sono dispari sia quando sono pari. Prendiamo i dispari:
<BR>la loro somma e la somma dei loro quadrati sono costanti per ogni permutazione dei valori delle lettere tra i dispari, ovvero, cmq presi a,b,e,i,l tra 1,3,5,7,9 si ha
<BR>a+b+e+i+l=25
<BR>e
<BR>a^2+b^2+e^2+i^2+l^2=165
<BR>Ora, per rendere continuare a sfruttare la simmetria aggiungiamo di qua e di là la somma dei prodotti a due a due :
<BR>ae+al+ai+ab+el+ei+li+be+ib+lb = 230
<BR>ed allora la nostra equazione diviene:
<BR>100 = 3 (bi+ab+li+el+ea-ei-al-ia-lb-be)
<BR>Ma questo è assurdo, poichè a,b,e,i,l sono interi e 100 non è multiplo intero di 3. Quindi non è possibile costruire la stella.
<BR>
<BR>Ammetto che l\'enumerazione dei casi modulo 3 è più rapida e mostruosamente più carina, ma è molto più incasinata da scrivere in una forma decente ed io, in quanto inabile in combinatoria, meno devo sforzarmi a far ragionamenti strani su quanti \"1\", \"0\" e \"-1\" posso metterci meglio è.
<BR>Cmq bravo Boll! Se hai voglia puoi anche tentare di riscrivere compiutamente almeno l\'ultimo caso con due 1 interni e due 1 esterni, per amor di completezza. <IMG SRC="images/forum/icons/icon_wink.gif">
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Boll
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Messaggio da Boll »

Riscritta l\'ultima, anch\'io all\'inizio avevo pensato a i pari e ai dispari, ma poi avevo iniziato a sospettare che non c\'entrassero niente... La tua soluzione Ev è comunque, chiaramente, molto più sintetica e olimpica.<BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: Boll il 24-10-2004 10:27 ]
"Ma devo prendere una n-upla qualsiasi o una n-upla arbitraria?" (Lui)
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Marco
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Messaggio da Marco »

Ciao.
<BR>
<BR>Allora, dato che tutti ne parlano, dico anch\'io la mia risposta al Sokoban. Descrivo solo l\'outline perché i passaggi mi scocciano, ma sono elementari.
<BR>
<BR>--------------------------
<BR><font color = white> Ogni numero compare in esattamente due rette. Il 10 sta da qualche parte, quindi devo vedere le possibili coppie di somme che contengono il 10. Si trova che:
<BR>
<BR>- nei sei numeri allineati con 10 ci stanno necessariamente 1, 2, 3.
<BR>- gli altri tre numeri (che devono assommare a 1<IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif"> devono essere una terna tra le seguenti: (i) 4, 5, 9; (ii) 4, 6, 8; (iii) 5, 6, 7.
<BR>- in ognuno dei precedenti tre casi, c\'è solo un modo di fare due somme con 10: (i) 1, 2, 9, 10 / 3, 4, 5, 10; (ii) 1, 3, 8, 10 / 2, 4, 6, 10; (iii) 1, 5, 6, 10 / 2, 3, 7, 10.
<BR>- per complementazione a 11, le medesime considerazioni valgono anche per 1. Quindi le altre uniche somme con 1 sono: (i) 1, 6, 7, 8; (ii) 1, 5, 7, 9; (iii) 1, 4, 8, 9. (la prima somma di ogni caso è invariante per complementazione...)
<BR>
<BR>Ora però è fatta: ogni segmento interseca tutti gli altri, ma osservando ambetré i casi, si vede che i segmenti che contengono \"1\" e \"10\" ma non entrambi (vale a dire le 2e somme di ogni gruppo) non hanno mai elementi in comune. Assurdo. </font> []
<BR>---------------------------
<BR>
<BR>Devo confessare che la soluzione pulita è nata molto dopo. Prima che saltasse fuori, ho litigato parecchio con il problema e stavo impostando anch\'io la soluzione \"brute force\". Spero che non sia identica alle soluzioni precedentemente postate, dato che non le ho ancora lette.
<BR>
<BR>Un salutone.
<BR>
<BR>M.
<BR>[addsig]
[i:2epswnx1]già ambasciatore ufficiale di RM in Londra[/i:2epswnx1]
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"Well, master, we're in a fix and no mistake."
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