Metoda mersului invers vs. metoda algebrică

Metoda mersului invers vs. metoda algebrică

Nivel introductiv

E.658. Adrian s-a gândit la un număr pe care l-a înmulțit cu 1313 și a tăiat ultima cifră a numărului obținut. Noul număr l-a înmulțit cu 77 și iarăși a tăiat ultima cifră, ajungând în acest fel la numărul 21.21. Suma cifrelor numărului inițial este egală cu:

a) 1212

b) 66

c) 55

d) 77

e) 99

Olimpiadă, etapa locală, București, 2024

Răspuns: b) 66

E.659. Mama a spus celor trei fii ai săi să împartă merele dintr-o fructieră astfel: fiul cel mare să ia o treime din numărul merelor, mijlociul să ia o treime din ce a rămas plus un măr, iar cel mic să ia o treime din ce a găsit plus ultimele două mere. A împărțit mama merele în mod egal? Justificați răspunsul.

Olimpiadă, etapa locală, Buzău, 2024

Răspuns: Da.

E.662. Suma a trei numere naturale este 110.110. Aflați numerele, știind că dacă împărțim al doilea număr la primul se obține câtul 22 și restul 2,2, iar dacă împărțim al treilea număr la al doilea obținem câtul 33 și restul 3.3.

Olimpiadă, etapa locală, Buzău, 2023

E.660. Suma a patru numere naturale este 2024.2024. Primul număr este cu 55 mai mare decât al doilea. Împățind al doilea număr la al treilea se obțin câtul 22 și restul 22 și împărțind al treilea la al patrulea se obțin câtul 33 și restul 3.3. Aflați cele 44 numere.

Olimpiadă, etapa locală, Giurgiu, 2024

Răspuns: IV125;III378;II758,I763.IV-125; III-378; II-758, I-763.

E.661. Un biciclist își propune să parcurgă un traseu în 33 zile. În prima zi parcurge un sfert din traseu și apoi se întoarce 55 km pentru un loc de popas. A doua zi parcurge 2525 din distanța rămasă și iar se întoarce 44 km pentru cazare. În a treia zi constată că are de parcurs jumătate din lungimea totală a traseului. Ce lungime are traseul?

Olimpiadă, etapa locală, Iași, 2024

Răspuns: 140140 km.

E.663. O fermă viticolă a distribuit cantitatea de struguri în trei centre viticole astfel: primul centru a luat 13\dfrac{1}{3} din cantitatea totală și încă 1616 tone, al doilea centru a luat 13\dfrac{1}{3} din ce a mai rămas și încă 1616 tone, cel de-al treilea centru a luat 13\dfrac{1}{3} din ce a mai rămas și încă 1616 tone de struguri. Ce cantitate de struguri a revenit fiecărui centru de vinificație?

Olimpiadă, etapa locală, Iași, 2023

E.664. La un restaurant s-au adus cartofi. În prima zi s-a consumat o cincime din cantitatea de cartofi. În a doua zi s-a consumat o cincime din rest. A treia zi s-a folosit un sfert din cantitatea rămasă. În a patra zi s-a folosit jumătate din cantitatea rămasă. Pentru a cincea zi au rămas 5454 kg de cartofi. Ce cantitate de cartofi a fost adusă?

Olimpiadă, etapa locală, Alba, 2020

E.665. Vlad are o sumă de bani. După ce dublează suma, cheltuiește 160160 lei. Triplează suma rămasă și mai cheltuiește 900900 lei. După ce dublează noul rest și cheltuiește 600600 lei, constată că i-au mai rămas 900900 lei. Ce sumă inițiala a avut Vlad?

Olimpiadă, etapa locală, Iași, 2020

E.666. Un turist are de parcurs distanța dintre două orașe în 44 zile. În prima zi parcurge jumătate din distanță și încă 2020 km. A doua zi parcurge o treime din distanța rămasă și încă 2020 km. A treia zi parcurge un sfert din distanța rămasă și încă 2020 km. Dacă în a patra zi a parcurs 5555 km, aflați distanța dintre cele două orașe.

Horațiu Morar, Olimpiadă, etapa locală, Suceava, 2020
Supliment GM 4/2019

E.667. Înainte de închiderea unui magazin mai erau patru clienți care au cumpărat toată cantitatea de pâine existentă. Aflați câte pâini au fost, dacă fiecare client a cumpărat jumătate din cantitatea de pâine care se găsea în momentul în care i-a venit rândul și încă o pâine.

Olimpiadă, etapa locală, Timiș, 2019

E.668. Problema hangiului. Trei drumeți au intrat într-un han și au cerut să li se pregătească niște cartofi. Între timp, ei au adormit. Primul care s-a trezit a mâncat a treia parte din cartofi și s-a culcat iarăși. Când s-a trezit al doilea, crezând că este primul care mănâncă, a mâncat a treia parte din cartofii rămași și s-a culcat. În sfârșit, când s-a trezit al treilea drumeț a mâncat și el a treia parte din cartofii rămași și a adormit. Dimineața s-au lămurit. Pe masă mai erau 88 cartofi. Câți cartofi au fost la început pe masă?

Olimpiadă, etapa locală, Vaslui, 2019
Soluție:

Metoda mersului invers. Descompunem problema în 33 probleme mai simple:
1. Primul care s-a trezit a mâncat a treia parte din cartofi și s-a culcat. Câți cartofi a găsit el inițial pe masă?
2. Al 2-lea care s-a trezit a mâncat a treia parte din cartofi și s-a culcat. Câți cartofi a găsit el inițial pe masă?
3. Al 3-lea care s-a trezit a mâncat a treia parte din cartofi. Știind că pe masa au rămas 88 cartofi, câți cartofi a găsit el inițial pe masă?

Rezolvăm problemele în ordine inversă:
3. Dacă al treilea drumeț a mâncat 13\dfrac{1}{3} din cartofii găsiți pe masă, înseamnă că cei 88 cartofi rămași reprezintă 23\dfrac{2}{3} din cartofii găsiți pe masă.
————– 1/3 a maˆncat8 au ra˘mas\underbrace{| \text{--------------} }_{\text{ 1/3 a mâncat}} | \underbrace{ ··············· | ··············· }_{\text{8 au rămas}} |
Așadar, el a mâncat 8:2=48:2=4 cartofi, deci inițial a găsit 4+8=124+8=12 cartofi.

2. Dacă al doilea drumeț a mâncat 13\dfrac{1}{3} din cartofii găsiți pe masă, înseamnă că cei 1212 cartofi rămași reprezintă 23\dfrac{2}{3} din cartofii găsiți pe masă.
————– 1/3 a maˆncat12 au ra˘mas\underbrace{| \text{--------------} }_{\text{ 1/3 a mâncat}} | \underbrace{ ··············· | ··············· }_{\text{12 au rămas}} |
Așadar, el a mâncat 12:2=612:2=6 cartofi, deci inițial a găsit 6+12=186+12=18 cartofi.

1. Dacă primul drumeț a mâncat 13\dfrac{1}{3} din cartofii găsiți pe masă, înseamnă că cei 1818 cartofi rămași reprezintă 23\dfrac{2}{3} din cartofii găsiți pe masă.
————– 1/3 a maˆncat18 au ra˘mas\underbrace{| \text{--------------} }_{\text{ 1/3 a mâncat}} | \underbrace{ ··············· | ··············· }_{\text{18 au rămas}} |
Așadar, el a mâncat 18:2=918:2=9 cartofi, deci inițial a găsit 8+18=278+18=27 cartofi.

În concluzie, pe masă au fost inițial 2727 de cartofi.

Metoda algebrică
Notăm cu xx numărul de cartofi care erau inițial pe masă. Rezolvăm problema în ordine cronologică:
1. Primul drumeț mănâncă o treime din x,x, deci îi rămân 23x.\boxed{\dfrac{2}{3} \cdot x}.

2 Al doilea drumeț mănâncă o treime din cât a rămas de la primul, deci îi rămân 23(23x),\dfrac{2}{3} \cdot \bigg(\dfrac{2}{3} \cdot x \bigg), adică 49x.\boxed{\dfrac{4}{9} \cdot x}.

3 Al treilea drumeț mănâncă o treime din cât a rămas de la al doilea, deci îi rămân 23(49x),\dfrac{2}{3} \cdot \bigg(\dfrac{4}{9} \cdot x \bigg), adică 827x.\boxed{\dfrac{8}{27} \cdot x}.

Cum de la al treilea drumeț rămân 88 cartofi, avem 827x=8x=27.\dfrac{8}{27} \cdot x=8 \Rightarrow \boxed{x=27}.

E.669. Trei prinți au luptat cu un balaur cu multe capete. Primul prinț a tăiat cu mâna dreaptă o treime din capetele balaurului și încă două capete cu mâna dreaptă. Al doilea prinț, cu mâna dreaptă a tăiat o treime din capetele rămase ale balaurului și cu mâna stângă încă două. Al treilea a tăiat cu mâna dreaptă jumătate din capetele rămase și cu mâna stângă ultimele 33 capete ale balaurului. Câte capete a avut balaurul?

Olimpiadă, etapa locală, Vâlcea, 2019

E.670. La inagurarea unui magazin cu articole sportive se folosesc mai multe baloane colorate: roșii, galbene, verzi, albastre și portocalii. Jumătate din numărul baloanelor și încă 55 sunt roșii. O treime din ce a rămas și încă 1010 baloane sunt galbene. Un sfert din noul rest și încă 2020 de bucăți sunt verzi. O jumătate din ce a rămas sunt albastre. Ultimele 3535 de baloane sunt portocalii. Câte baloane sunt folosite la inagurarea magazinului?

Olimpiadă, etapa locală, Bacău, 2018

E.671. Andrei a rezolvat luni un sfert din problemele pe care și le-a propus pentru o săptămână, marți a rezolvat o treime din cele rămase, iar miercuri a rezolvat jumătate din cele nou rămase și a constat că i-au mai rămas de rezolvat 1212 probleme. Câte probleme și-a propus să rezolve Andrei în acea săptămână?

Olimpiadă, etapa locală, Botoșani, 2018
GM

E.672. Maria s-a dus la piață cu un coș cu flori. La început a vândut o floare și jumătate din ce a rămas. Apoi a vândut două flori și două treimi din ce a rămas, după care a vândut 33 flori și trei sferturi din florile rămase. În sfârșit, a mai vândut 55 flori și jumătate din ce a a rămas, iar în coș au mai rămas 44 flori. Cu câte flori s-a dus Maria la piață?

Olimpiadă, etapa locală, Harghita, 2018

E.673. Bunicul lui Nicușor are trei bidoane cu apă. Jumătate din cantitatea de apă din primul bidon o împarte în mod egal în celelalte două bidoane. Repetă același procedeu cu al doilea bidon, apoi cu cel de-al treilea, împărțind de fiecare dată jumătate din cantitatea de apă din bidon în mod egal în celelalte două bidoane. În final, în primul bidon sunt 1515 litri de apă, în al doilea 99 litri, iar în al treilea 1010 litri. Câți litri de apă a avut bunicul la început în fiecare din cele trei bidoane?

Noemi Vass, Olimpiadă, etapa locală, Mureș, 2018

Răspuns: 16,4,16, 4, respectiv 1414 litri.

Soluție:

Metoda mersului invers. Rezolvăm problema în ordine inversă:

Bidon 1 Bidon 2 Bidon 3
Final 1515 99 1010
(B1,B2)B3(B_1,B_2) \to B_3 \quad Transferăm 10:2=510:2=5 litri 155=1015-5=10 95=49-5=4 10+10=2010+10=20
(B1,B3)B2(B_1,B_3) \to B_2 \quad Transferăm 4:2=24:2=2 litri 102=810-2=8 4+4=84+4=8 202=1820-2=18
(B2,B3)B1(B_2,B_3) \to B_1 \quad Transferăm 8:2=48:2=4 litri 8+8=168+8=16 84=48-4=4 184=1418-4=14

Așadar, în cele 33 bidoane am avut inițial 16,4,16, 4, respectiv 1414 litri.

Metoda algebrică. Notăm cu x,yx,y și zz cantitățile din bidonul 1,21,2 respectiv 3.3. Rezolvăm problema în ordine cronologică:

Bidon 1 Bidon 2 Bidon 3
Inițial xx yy zz
B1(B2,B3)B_1 \to (B_2, B_3) x2\dfrac{x}{2} x4+y\dfrac{x}{4}+y x4+z\dfrac{x}{4}+z
B2(B1,B3)B_2 \to (B_1, B_3) x2+14(x4+y)=9x16+y4\dfrac{x}{2} + \dfrac{1}{4} \bigg(\dfrac{x}{4} + y \bigg) = \dfrac{9x}{16} + \dfrac{y}{4} 12(x4+y)=x8+y2\dfrac{1}{2} \bigg(\dfrac{x}{4} +y\bigg) = \dfrac{x}{8} + \dfrac{y}{2} x4+z+14(x4+y)=5x16+y4+z\dfrac{x}{4}+z + \dfrac{1}{4} \bigg(\dfrac{x}{4} +y\bigg)=\dfrac{5x}{16}+\dfrac{y}{4}+z
B3(B1,B2)B_3 \to (B_1, B_2) 9x16+y4+14(5x16+y4+z)=41x64+5y16+z4\dfrac{9x}{16} + \dfrac{y}{4} + \dfrac{1}{4} \bigg(\dfrac{5x}{16} + \dfrac{y}{4} + z \bigg) =\dfrac{41x}{64}+\dfrac{5y}{16} + \dfrac{z}{4} x8+y2+14(5x16+y4+z)=13x64+9y16+z4\dfrac{x}{8}+\dfrac{y}{2}+\dfrac{1}{4} \bigg(\dfrac{5x}{16} + \dfrac{y}{4} + z \bigg)=\dfrac{13x}{64}+\dfrac{9y}{16} + \dfrac{z}{4} 12(5x16+y4+z)=5x32+y8+z2\dfrac{1}{2} \bigg(\dfrac{5x}{16} + \dfrac{y}{4} + z \bigg)=\dfrac{5x}{32} + \dfrac{y}{8} + \dfrac{z}{2}

Egalând valorile obținute după ultimul transfer cu 15,9,15,9, respectiv 10,10, obținem sistemul:

{41x+20y+16z=960(1)13x+36y+16z=576(2)5x+4y+16z=320(3){(2)(3):8x+32y=256:2(1)(3):36x+16y=640{4x+16y=12836x+16y=640()32x=512x=16. \begin{cases} 41x + 20y + 16z=960 \quad (1) \\ 13x+36y+16z=576 \quad (2) \\ 5x+4y+16z=320 \quad (3) \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} (2)-(3): 8x+32y=256 \quad |:2 \\ (1)-(3): 36x+16y=640 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} 4x+16y=128 \\ 36x+16y=640 \end{cases} \overset{(-)}{\Rightarrow} 32x=512 \Rightarrow \boxed{x=16}.
416+16y=128y=4.4 \cdot 16+16y=128 \Rightarrow \boxed{y=4}.
516+44+16z=320z=14.5 \cdot 16+4 \cdot 4+16z=320 \Rightarrow \boxed{z=14}.

E.676. La un tur ciclist, traseul a fost parcurs în 55 zile astfel: în fiecare din cele 55 zile s-au parcurs 16n16 \cdot n km și încă o treime din distanța ce a rămas după parcurgerea celor 16n16 \cdot n km în acea zi, unde nn reprezintă numărul zilei.
a) Aflați câti kilometri s-au parcurs în a treia zi.
b) Aflați lungimea traseului parcurs.

Ionel Brabeceanu, Olimpiadă, etapa locală, Prahova, 2019