Иэн Стюарт - Математические головоломки профессора Стюарта

– Я и сам не сумел бы сказать лучше. Хотя в данном случае самое невероятное – это то, что только один из этих негодяев оказался замешан в вашем деле. Я скорее ожидал бы сговора. В любом случае, констебль Уаггинс – достойный человек, Ватсап, и хватка у него железная. Недостаток воображения он компенсирует настойчивостью. Так вот, он заявил, что носки у Брауна были того же цвета, что пиджак у Уайта. Это означает, что тройка букв Брауна должна оканчиваться той же буквой, какой начинается тройка Уайта. Это позволяет исключить строки 1, 3, 5, 7, 9 и 11 и уменьшает нашу таблицу до следующего состояния:

– Далее я определяю, какие комбинации в ней соответствуют второму условию достойного констебля: тому, что человек, фамилия которого соответствует цвету брюк Уайта, был в носках, цвет которых не соответствовал фамилии человека в белом пиджаке. Чтобы понять это, нужно просто посмотреть внимательно. К примеру, в четвертой строке на Уайте коричневые брюки, что соответствует фамилии Браун. Носки у Брауна белые. Отличается ли при этом цвет пиджака Уайта от белого? Нет, пиджак на нем как раз белый. Убираем строку 4.

– Не уверен, что я до конца…

– Ну, хорошо, позвольте мне составить другую таблицу! – и Сомс написал:

– Остаются только строки 2 и 8. Что снова уменьшает нашу таблицу до вида:

– Наконец, констебль Ваггинс говорит нам, что цвет пиджака человека, чья фамилия соответствует цвету носков Грина, отличается от цвета брюк Брауна.

– Это позволяет исключить строку 8. Остается строка 2.

– Таким образом, нам остается только посмотреть, кто носил зеленые носки в строке 2. Как я и подозревал с самого начала, это был Уолли Уайт, одетый по схеме КБЗ.

Эти числа можно найти простым перебором. Систематический метод состоит в том, чтобы обозначить среднее число n и записать, что ( n – 1)³ + n ³ + ( n + 1)³ = 3 n ³ + 6 n = m ² для некоторого числа m . Таким образом, m ² = 3 n ( n ² + 2). Множители 3, n, n ² + 2 не имеют общих делителей, кроме, может быть, чисел 2 и 3. Поэтому любой простой делитель больше 3 должен присутствовать как в n , так и в n ² + 2 в четной степени (возможно, нулевой). Первые два числа, удовлетворяющие этому условию, – это 4 и 24, причем 24 является решением, а 4 не является.

Буквы соответствуют следующим числам:

квадрат 3 × 3: A = 0, D = 3, I = 2, N = 0, O = 1, S = 6;

квадрат 4 × 4: A = 0, D = 12, E = 1, I = 2, N = 0, O = 3, S = 0, T = 4;

квадрат 5 × 5: A = 0, E = 1, I = 2, M = 0, N = 5, O = 3, R = 10, S = 15, T = 20, U = 4.

Теперь квадраты выглядят так:

Про магические квадраты и подобные конструкции см.: Jeremiah Farrell, Magic square magic, Word Ways 33 (2012) 83–92.

Статья доступна на сайте: http://digitalcommons.butler.edu/wordways/vol33/iss2/2

1. 923 187 456, квадрат числа 30 384.

Поскольку нам нужно наибольшее число такого типа, можно смело предположить, что ответ начинается с 9, так что на самом деле этот вариант следует опробовать первым, даже если наше предположение окажется неверным. Таким образом, искомое число должно лежать между 912 345 678 и 987 654 321; следует также помнить, что все цифры различны и что нуля среди них нет. Квадратные корни из граничных чисел равны 30 205,06 и 31 426,96. Все, что нам остается сделать, – это проверить числа от 30 206 до 31 426 и посмотреть, какое из них даст нам ответ из девяти разных цифр. В этом интервале лежит 1221 число. Начав с числа 31 426 и продвигаясь в обратном направлении, мы рано или поздно доберемся до числа 30 384. Теперь, когда мы нашли решение задачи, начинающееся с цифры 9, нам не стоит волноваться о числах, начинающихся с 8 и остальных цифр.

2. 139 854 276, квадрат числа 11 826.

Ищется это число аналогичным способом.