Die allgemeine Empörung über Kinderarbeit und die Unterbezahlung der Frau in vielen „Antworten“ auf die Frage, kommt mir ein wenig gekünstelt vor. Denn wie jeder weiß, sind solche Löhne wie in der Aufgabenstellung in vielen Ländern der Erde nicht unrealistisch. Könnte mir gut vorstellen, dass einige sich hier mit Ihrer Empörung auf einfache Art 2 Punkte verdienen wollten ,während sie andererseits noch nie Hemmungen hatten, billige Produkte aus den so genannten Billiglohnländern zu kaufen. Na ja …
Aber jetzt zur eigentlichen Aufgabe. Die Lösung, die bisher genannt wurde ist richtig, wurde aber durch systematisches Probieren gefunden. Das wirft zwei Fragen auf: 1. Mit welcher Systematik kann man an so eine Aufgabe herangehen? 2. Gibt es noch weitere Lösungen?
Die beiden Gleichungen 5x+2y+z/10=100 und x+y+z=100 nennt man deshalb diophantische Gleichungen, weil
sie nur ganzzahlige Lösungen haben können. Ich werde hier nicht alle Tricks mit denen man an solche Gleichungen herangeht, beschreiben, sondern nur die demonstrieren, die für die Aufgabe wichtig sind.
Zunächst reduziere ich die beiden Gleichungen durch Eliminieren von z auf: 49x+19y=900. Ist x und y bestimmt, so lässt sich z über z=100-x-y bestimmen. Die Gleichung 49x+19y=900 stellt geometrisch interpretiert eine Gerade da. Sie ist fallend und schneidet bei x=900/49 (circa 18,4 die x-Achse) und bei x=0 die y-Achse. Da sowohl x und y nicht negativ sein dürfen, ist damit x auf die Werte von 0 bis 18 begrenzt. Zeichnet man sich die die Gerade in diesem Bereich auf, so kann man der Zeichnung folgende Intervalle entnehmen, innerhalb der sich y befinden muss: x=0: [47,48], x=1: [44,45], x=2: [42,43], x=3: [39,40], x=4: [37,38], x=5: [34,35], x=6: [31,32], x=7: [29,30], x=8: [26,27], x=9: [24,25], x=10: [21,22], x=11: [19,20], x=12: [16,17], x=13: [13,14], x=14: [11,12], x=15: [8,9], x=16: [6,7], x=17: [3,4], x=18: [0,1] Da - wie allgemein bekannt -Mathematiker von Natur aus faul sind, probieren sie in so einem Fall nicht einfach die 38 möglichen ganzzahligen Wertepaare durch, sondern gehen z.B. wie folgt vor: Die Gleichung 49x+19y=900 wird etwa modulo 10 betrachtet. Da führt auf x+y = 0 modulo 10. D.h. es kommen nur Zahlenpaare als Lösung in Betracht, deren Summe sich ohne Rest durch 10 teilen lässt. In unserem Fall sind das: (5,35); (11,19) und (17,3). Wenn man die Gleichung 49x+19y=900 noch modulo 3 betrachtet, hat man: x+y=0 modulo 3. D.h. die Summe von x und y muss sich ohne Rest durch 3 teilen lassen. Das ist nur für 11 und 19 der Fall. Für dieses Zahlenpaar muss man jetzt wohl oder übel man nachrechnen: z=100-11-19=70 und 5*11+2*19+70/10=100 Hat sich gelohnt! Lösung gefunden und noch dazu bewiesen, dass es die einzige Lösung ist.
Und um Missverständnissen bzw. weiterer Empörung vorzubeugen: Ich bin auch gegen Kinderarbeit und Unterbezahlung von Frauen und bemühe mich sogar darum, bei Händlern einzukaufen, die Arbeitern aus Billiglohnländern einigermaßen faire Löhne bieten. Leider gibt es viel mehr Leute die sich schnell mal empören, als solche, die Maßnahmen ergreifen, die wirklich was bewirken können …
2007-02-19 23:48:58
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answer #1
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answered by Stefan E 5
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