Рассмотрим старинную французскую задачу о трёх братьях:
«Три брата имеют по некоторой сумме денег каждый. Первый даёт из своих денег двум другим столько, сколько есть у каждого. После него второй даёт двум другим столько, сколько каждый из них имеет. Наконец, и третий даёт двум другим столько, сколько есть у каждого. После этого у всех троих оказывается по 8 экю. Спрашивается, сколько денег было у каждого вначале».
Примечание. Экю (фр. écu) — название средневековых золотых и серебряных монет Франции.
Эта, на первый взгляд, простая задача стала классикой рекреационной математики. Её арифметическое решение требует «обратного путешествия во времени» — от конца к началу.
Решение 1 (арифметическое: обратный ход)
Рассуждения удобно начать с конца и решение можно представить в виде следующей таблицы.
Текстовая расшифровка таблицы: строки — братья, столбцы — состояния от конца к началу.
| Брат | После третьего обмена | После второго обмена | После первого обмена | Вначале |
|---|---|---|---|---|
| I | 8 | \frac{8}{2}=4 | \frac{4}{2}=2 | 2+\frac{14}{2}+\frac{8}{2}=13 |
| II | 8 | \frac{8}{2}=4 | 4+\frac{4}{2}+\frac{16}{2}=14 | \frac{14}{2}=7 |
| III | 8 | 8+\frac{8}{2}+\frac{8}{2}=16 | \frac{16}{2}=8 | \frac{8}{2}=4 |
Ответ: Сначала у каждого было соответственно 13, 7 и 4 экю.
Решение 2 (алгебраическое: система линейных уравнений)
Попробуйте сначала решить самостоятельно и лишь затем сравните своё решение.
Алгебраическое решение можно выполнить следующим образом.
Обозначим первоначальные деньги за x, y, z экю.
После первого обмена у них стало экю: x-y-z, 2y, 2z.
После второго обмена:
После третьего обмена:
Решая эту систему трёх уравнений с тремя неизвестными, получим: x=13, y=7, z=4.
Примечания
Эта задача встречается в некоторых сборниках старинных и занимательных задач, например:
-
Баврин И. И. Сборник задач и занимательных упражнений по математике, 5–9 классы. — М.: ВЛАДОС, 2013. — 236 с.
-
Люка Эдуард. Математические развлечения. — С.-Петербург: Издание Ф. Павленкова, 1883. — 204 с.
«Обратный ход» и сейчас много где применяется: от алгоритмов до квестов.
-
Компьютерные алгоритмы: Метод обратного хода используется в динамическом программировании.
-
Образование: Такие задачи включают в математические олимпиады для обучения нестандартному мышлению.
-
Квесты-головоломки.
Ранее опубликовано: «Старинная французская задача».
