Vrijeme: 12:10

Jednadžbe i sustavi jednadžbi - Primjer 2

Primjer 2. Gargamel je uhvatio N Štrumfova i raspodijelio ih u tri vreće. Kad je Papu Štrumfa iz prve vreće premjestio u drugu, Mrguda iz druge u treću, a Štrumfetu iz treće u prvu, prosječna visina Štrumfova u prvoj vreći se smanjila za 8 milimetara, a prosječne visine Štrumfova u drugoj i trećoj vreći su se povećale redom za 5 milimetara i 8 milimetara. Ako je u prvoj vreći bilo devet Štrumfova, odredite N.

Rješenje. Za početak ćemo se baviti linearnim sustavom jednadžbi, tj. postavljanju takvog sustava iz nekog teksta. Za početak, neka je u drugoj vreći bilo K, a u trećoj vreći L Štrumfova. Analizirajmo zadatak dio po dio i slažimo jednadžbe.

Neka je x visina Pape Štrumfa, y visina Mrguda i z visina Štrumfete. Kako je iz svake vreće premjestio nekog u drugu broj po vrećama je ostao isti, samo se prosječna visina promjenila. Neka su x_1,x_2,..,x_8 visine Štrumfova koji su ostali u prvoj vreći, tada je njihova prosječna visina na početku bila \dfrac{x_1+x_2+\ldots+x_8+x}{9}, a nakon promjene \dfrac{x_1+x_2+\ldots+x_8+z}{9} te znamo da je druga prosječna visina smanjila za 8, tj. u obliku jednadžbe to je \begin{align*}
    \dfrac{x_1+x_2+\ldots+x_8+x}{9}&=8+\dfrac{x_1+x_2+\ldots+x_8+z}{9}\\
    \frac{x}{9}&=8+\frac{z}{9}
\end{align*} Isto tako postavljamo jednadžbe za prosjek u drugim dvjema vrećama i dobivamo 5+\frac{y}{K}=\frac{x}{K},\quad8+\frac{z}{L}=\frac{y}{L} Sada imamo sustav \begin{align*}
    x+72&=z\\
    5K+y&=x\\
    8L+z&=y
\end{align*} Zbrajanjem sve 3 jednadžbe nam se pokrate x,y,z te imamo 72=5K+8L što je diofantska jednadžba za K,L. Vidimo da 8 dijeli 72, a i 8L pa treba dijeliti i 5K što znači da je K višekratnik broja 8. Ako imamo K>8 tada je K\geq16 pa imamo da je 5K+8L\geq80, a zbroj treba biti 72 pa je taj slučaj nemoguć. Dakle, nužno vrijedi K=8 i iz toga dobijemo L=4 pa je N=K+L+9=21.

Kako biste dobili bod na ovom zadatku, upišite 2 kao rješenje.