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Medir diferentes volúmenes especificados capacidades

Given three containers of specified volume, how many different volumes can you measure ?

Por ejemplo, supongamos que tenemos las latas con capacidades de 2, 3, 4 litros. Podemos medir :

1 litre by filling the 3 litre can and pouring it in the 2 litre can.

2, 3, 4 litres are trivial.

5 litres by filling both the 2 and 3 litre cans.

6 litres by filling the 4 litre can with 3 litres and filling the 3 litre can fully or filling the 2 and 4 litre cans.

7 litres by filling the 3 and 4 litre cans.

8 litres by getting 6 litres and filling the 2 litre can.

9 litres by filling all the cans.

La respuesta para este caso es 9.

Es allí una manera general para responder a esta para tres capacidades a, b, c?

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Shay Levy Puntos 609

Para el caso de que tenemos latas con $2,3,4$ litros, considere el polinomio

\begin{equation} (1+x^2)^3 (1+x^3)^2(1+x^4)^2\left(1+\frac{1}{x^2}\right)^2\left(1+\frac{1}{x^3}\right) \left(1+\frac{1}{x^4}\right) \end{equation}

Buscar en los términos $x^k$ donde $k\geq 1$. Yo creo que todos los poderes de $x$ son las capacidades que puede medir el uso de los tres latas.

Razonamiento:

Cualquier término de la forma $1+x^a$ permite dos opciones: o bien llenar la lata de volumen $a$ o no se llene. Si multiplicamos tres términos y escribió $(1+x^2)(1+x^3)(1+x^4)$, esto le permitirá averiguar cuántos de los diferentes volúmenes se puede medir si se le permite llenar cada uno puede en la mayoría de los una vez y si se puede una vez rellenados no se vacía nunca.

También, en el caso de las latas de tamaño $2,3$$4$, es posible llenar la de 2 litros, puede una vez, se la vacía en la 4 litros puede, llenar la de 2 litros, puede de nuevo, se vierte en el de 4 litros puede volver y llenar la de 2 litros, ¿puede una tercera vez. Esta es la razón por la que hemos $(1+x^2)^3$. Lo mismo para las de 3 litros puede. El 4 de litro puede podría vaciarse en el 2 y 3 litros de latas combinado y el rellenado de nuevo, así que tenemos el término $(1+x^4)^2$.

También debemos permitir que resta de volúmenes - Esto implica que los términos de la forma $(1+\frac{1}{x^a})$ debe estar presente. Si nos fijamos en la de 2 litros, puede, usted puede llenar y vaciar) a partir de los 4 litros puede dos veces. Por lo tanto, tenemos un plazo $(1+1/x^2)^2$. Del mismo modo conseguimos que el término $(1+1/x^3)$. El 4 de litro puede también podría ser vaciado una vez después del llenado de las otras dos latas. Combinando todo esto, obtenemos

\begin{equation} (1+x^2)^3 (1+x^3)^2(1+x^4)^2\left(1+\frac{1}{x^2}\right)^2\left(1+\frac{1}{x^3}\right) \left(1+\frac{1}{x^4}\right) \end{equation}

Esta idea se puede extender a otros valores de$a,b$$c$. Yo la probé un par de otros valores (utilizando Wolfram Alpha para ampliar las expresiones) y parece que funciona.

1voto

Shabaz Puntos 403

Si mcd(a,b,c) no es 1, sólo se puede obtener múltiplos de esta dpc. Usted no puede conseguir más que a+b+c. Yo creo que si juegas alrededor de usted puede convencerse de que usted puede conseguir cualquier múltiplo de la mcd, pero es necesario definir el margen de actividades cuidadosamente para ser capaz de demostrarlo.

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