parmenides51 έγραψε:4. Μία βρύση

γεμίζει (λειτουργώντας μόνη της) μία δεξαμενή σε τρεις ώρες. Μία δεύτερη βρύση

γεμίζει (λειτουργώντας μόνη της) την ίδια δεξαμενή σε τέσσερις ώρες. Μία τρίτη τέλος βρύση

αδειάζει (λειτουργώντας μόνη της) την ίδια δεξαμενή , όταν βέβαια είναι γεμάτη, σε έξι ώρες. Ένας αυτόματος μηχανισμός ανοίγει με τυχαία σειρά και τις τρεις βρύσες με τον εξής τρόπο: ανοίγει μία βρύση, μετά από δύο ώρες ανοίγει μία άλλη και τέλος μετά από μία ώρα ανοίγει και την άλλη βρύση. Ένας άλλος μηχανισμός μετρά το χρόνο που χρειάζεται να γεμίσει η δεξαμενή και ξεκινά τη λειτουργία του μόλις πέσει νερό μέσα στη δεξαμενή. Ποια είναι εκείνη η σειρά με την οποία, αν ανοίξει τις βρύσες ο μηχανισμός, o αριθμός των ωρών που θα χρειαστούν για να γεμίσει η δεξαμενή θα είναι ακέραιος αριθμός; Ποιος είναι σε κάθε περίπτωση αυτός ο ακέραιος αριθμός;
Αφού η βρύση

(λειτουργώντας μόνη της) γεμίζει μία δεξαμενή σε τρεις ώρες, τότε σε μία ώρα θα γεμίζει το

της δεξαμενής.
Ομοίως σε μία ώρα η βρύση

(λειτουργώντας μόνη της) θα γεμίζει το

της δεξαμενής
και η βρύση

θα αδειάζει (λειτουργώντας μόνη της) το

της δεξαμενής.
Ας δούμε την περίπτωση που ανοίγονται και οι τρεις βρύσες με τυχαία σειρά με τον παραπάνω τρόπο:
ανοίγει μία βρύση (ας την πούμε πρώτη), μετά από δύο ώρες ανοίγει μία άλλη (ας την πούμε δεύτερη)
και τέλος μετά από μία ώρα ανοίγει και την άλλη βρύση (ας την πούμε τρίτη).
Πρώτη περίπτωση: δεν ανοίγουμε την βρύση

πρώτη.
Έστω

η ποσότητα που γεμίζει η πρώτη βρύση που ανοίγεται σε χρόνο μιας ώρας, τότε

,

η ποσότητα που γεμίζει (ή αδειάζει) η δεύτερη βρύση που ανοίγεται σε χρόνο μιας ώρας, τότε
και

η ποσότητα που γεμίζει (ή αδειάζει) η τρίτη βρύση που ανοίγεται σε χρόνο μιας ώρας, τότε

.
Έστω πως μένουν ανοιχτές για χρόνο

αφού ανοίξουν και οι τρείς βρύσες,
τότε θα έχουμε ποσότητα

από την πρώτη βρύση για χρονικό διάστημα ίσο με

, συνεπώς ποσότητα

από την πρώτη βρύση
και ομοίως ποσότητα

από την δεύτερη βρύση και

από την τρίτη βρύση,
συνολικά θα έχουμε ποσότητα

.
Για να γεμίσει πρέπει και αρκεί να καλυφθεί όλη η δεξαμενή,
δηλαδή
κι επειδή

(όποια και να είναι η σειρά τους το άθροισμα παραμένει σταθερό)
θα έχουμε πως
οπότε για να είναι ο χρόνος

ακέραιος αριθμός πρέπει και αρκεί ο αριθμός

να είναι θετικός ακέραιος και πολλαπλάσιο του
Θέτω

για

και

:

, απορρίπτεται ως αρνητικός

για

και

:

, απορρίπτεται ως αρνητικός

για

και

:

, απορρίπτεται ως αρνητικός

για

και

:

, απορρίπτεται ως μηδεν
οπότε απορρίπτεται όλη η πρώτη περίπτωση
Δεύτερη περίπτωση: ανοίγουμε την βρύση

πρώτη .
Έστω

η ποσότητα που αδειάζει σε χρόνο μιας ώρας λόγω της βρύσης

εφόσον υπάρχει ποσότητα.
Μετά από δυο ώρες ανοίγουμε μια από τις βρύσες

και έστω

η ποσότητα που βγάζει , τότε
μια ώρα μετά ανοίγουμε την άλλη από τις βρύσες

και έστω

η ποσότητα που βγάζει , τότε
Ομοίως αν μένουν ανοιχτές και οι τρεις βρύσες για χρόνο

, για να γεμίσει πρέπει και αρκεί να καλυφθεί όλη η δεξαμενή
θα πρέπει
κι επειδή

και
θα έχουμε πως
οπότε για να είναι ο χρόνος

ακέραιος αριθμός πρέπει και αρκεί ο αριθμός

να είναι θετικός ακέραιος και πολλαπλάσιο του

για

:

, δεκτή

για

:

, απορρίπτεται ως μη πολλαπλάσιο του 5
οπότε για να γεμίσει σε ακέραιο χρόνο με τον παραπάνω τρόπο τις ανοίγουμε με την σειρά
και θα γεμίσει σε χρόνο

ώρα από την στιγμή που θα ανοίξει και η τρίτη στην σειρά βρύση.
Ουφ, ας την ελέγξει κάποιος εαν είναι σωστή.