i i “4-2-Kramar-naslov” — 2009/3/27 — 9:26 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 4 (1976/1977) Številka 2 Strani 113–115 Edvard Kramar: ODLIKOVANI TRIKOTNIKI Ključne besede: matematika. Elektronska verzija: http://www.presek.si/4/4-2-Kramar.pdf c© 1977 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2009 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. MATEMATIKA OD LIKOVAN I TRIKOTNIKI Vp r ašaj mo s e po ta ki h t r ik ot ni ki h, kater ih dolž i ne str a ni c so naravna števi la, imen ovali jih bom o kar cel ošt evil s ki t r iko - tniki, ki i maj o še l e po la stnos t , da je nji hov ob seg po števi l- ski v r ednos t i en ak njih ovi p l o šč i ni (s pe t po š t evi lsk i vre dn o- s t i ) o = P Spoda j bom o vid eli, da obstaja l e pet t akih t rikotn ikov. Prede n s e lotim o is kanja t e h nenavadnih trikotni kov , prob lem š e mal o pos pl ošimo. Na jprej se vpr aš aj mo po vse h ce l oš t e vi lsk i h t r i kotni kih , za kate r e ve l j a , da je o = 2p. Vi de li bomo , da ob- staj a l e en tak tr ik ot ni k, ce loš tev il ski h triko t ni kov , ki bi i - meli obs eg e na k tr i ali v e č k r a t n i pl o š či n i , pa s pl oh ni . Post av imo ka r s plošno nalog o: iščemo celoštevilske trikotni - ke , z a kate re velja o = AP kjer je A neko realno število . Ugoto vi l i bomo, da imamo za na- ravne vr ednos t i par am etr a A re š i tve l e pr i A = 1 in A = 2 , za ne kat ere nece l e vre dnosti par ametra do bi mo š e t a ke tri kot nik e , za pa ra met re A > ! 4S pa nobeneg a ve č. Ker s o ta ki tr ikot ni ki neka j pos e bnega i n so zelo red ki , j ih bom o ime nova li odlikova - ni t rikotni ki . Loti mo se iskan ja t eh trikotni kov! Najprej vp el j em o o b iča jn o ozn ako za pol o v i če n obs eg tri kot n i ka s = 0 / 2 = ( a+b+c ) / 2 . S t o ko l iči no se po zna nem He r onovem ob razcu i zraž a pl o š č i n a t ri kot - n i ka p = !s {s - a ) {s -b ) {s -c ) Ta ko lah ko na š pogoj zapi šemo v obliki 2s = A! s { s - a ) {s -b ) ( s -c ) Dolž i ne s t r a ni c a , b in c so nar avna šte vi la , za t o je t ud i 11 3 srednj ic a s nar avno število ali k ve č j e m u ulomek z i menova lc em 2. Take obli ke so pot em t ud i š t evi l a s - a , s -b in s -c , za t o za- nj e vpeljimo oz na ke s -a : m/2 , s -b n/2, s -c : k / 2 pri čemer so m , n in k naravna š tevi l a . Ka j oč i t n o je potem : ( m+ n+k) /2 : 3s - 2s : s. Kva drirajmo na šo e n a č b o i n vpeljimQ vanjo zgornja števila . Ce jo še okraj šamo in ur edim o, dobimo 16{ m+n+ k) : ,,2kmn Vs a ka r eš it ev te enačbe v naravnih š t evi l i h pri ne kem iz br anem " nam bo preko zgo rnjih zvez dala is kane dol žine st ranic a , b in c. (Sam se prepričaj, da iz pogojev m,n , k > O sledi , da so a , b in c r es stranice nekega tri kotni ka) . Oogovorimo se še , da bo- mo is kano rešitev pisal i v oblik i (a, b, c) . Ce kak š ni od t eh treh š t e vi l zamenjamo med sebo j, bomo šteli novo t rojico za isto , saj j e tr i kot nik tvorj en iz istih t reh daljic . Domen imo se, da bomo vsak odlikovani trikotnik pisal i v oblik i ure jene trojice (a, b, c), pri čemer bo a ~ b ~ c. Hitro se tedaj prepričamo, da bo potem k ~ n ~ m. Iz zgornje enačbe dobimo oceno : mnk : 16 {m+n+k ) /,,2 ~ 16{ m+m+m)/ ,,2 : 48m/ ,,2, odtod pa po krajša- nju z m oceno: nk ~ 48/ ,,2 . Upoštevajmo š e k 2 : k .k ~ k . n i n do- bimo: k 2 ~ 48/ ,,2. Ker je a s - m/2 : {n+k)/2, b : {m+ k)/2 , c : ( m+n)/2, so števila m, n in k očitno vs a hkrati soda ali vsa liha. Naše ugotovitve še enkrat st rn imo: Pri danem pa ramet ru " > O dobimo vse odlikovane trikotnike, č e zadost imo z naravnimi šte- vil i m, n in k naslednje zahteve : 16{m+n+k) : ,,2mnk nk ~ 48/ ,,2, k 2 ~ 48/ ,,2 k ~ n f m i n m, n in k so i s te parnosti Sedaj nam ne bo težko najti obljub ljene tri kotni ke. Vzemimo najprej A : l. Ker je sedaj 16{ m+n+k) : mnk , so o čit no m, n in k soda števila i n i z ocene k 2 ~ 48 sledi k : 2, 4 ali 6 . Ce upoš- t evamo še nk ~ 48 , dobimo naslednje možnos ti: 114 k k k 2; n 4; n : 6 ; n : 2 ,4 ,6, 8,10,12, 14,16,18,20,22 ali 24 4,6,8 ,1 0 ali 12 6 al i 8