אמיר:
"היום בשיעור, המורה ביקש מכל תלמיד לכתוב את ראשי התיבות של השם שלו על המחברת של שיעורי חשבון."
מאיה:
"כן, אחרת חצי מהכיתה הייתה חוזרת הביתה עם מחברות של תלמידים אחרים. במיוחד אתה, שכל הזמן מאבד דברים."
אמיר:
"היי, זה קרה רק פעמיים... השבוע... אבל זה גרם לי לחשוב שזו לא דרך כזו יעילה, כי בטוח יש עוד כמה תלמידות או תלמידים בשכבה שלנו עם ראשי תיבות כמו שלי.
כמו למשל במשחק החדש הַתְאָמָטִיקָה שקיבלנו מהתוכנית! הרי יש שם רק 56 מתמטיקאיות ומתמטיקאים ואפילו שם הצלחתי למצוא שניים עם אותם ראשי התיבות - ג'ירולמו קרדאנו וגאורג קאנטור - שניהם ג"ק."
מאיה:
"טוב, לפני שאתה אומר *בטוח* כדאי שבאמת נהיה בטוחים. אני ממש בטוחה שאפשר היה ליצור קבוצה כזו של מתמטיקאים גם בלי שיהיו שם שניים עם אותם ראשי התיבות…"
אמיר:
"טוב, את צודקת, אי אפשר באמת בטוח. אבל אולי יש דרך להיות בטוחים בעניין הזה... מה היה קורה אם המשחק היה כולל הרבה יותר מתמטיקאים? בשלב מסוים, חייבים להתחיל לחזור על אותן ראשי תיבות, לא?"
מאיה:
"אמממ… זו שאלה מעניינת. קודם כל כי המשחק הזה עובד רק עם כמויות מסוימות של סמלים וקלפים… אבל אתה בטח צודק, ואפילו אפשר לעשות חישוב של זה!
נניח אם הייתי מנסה למצוא מתמטיקאי או מתמטיקאית אחד/ת בדיוק עבור כל ראשי תיבות אפשריים, כמה מתמטיקאים היו לי?"
אמיר:
"אה! זה נראה לי ממש כיוון החשיבה הנכון כדי לפתור את זה… ככה גם נוכל לדעת האם בוודאות יש בשכבה שלנו שני תלמידים עם ראשי תיבות חוזרים"
מאיה:
"בדיוק, ככה נוכל להיות בטוחים באמת! מה שבטוח – יש לנו כאן חישוב מעניין לעשות. יאללה, בוא נפתור את זה!"
________________
מוזמנות ומוזמנים לפתור את החידמטיקה בתמונה המצורפת.
כל הכבוד לכל מי שהשקיעו בפתרון ובנימוק ושלחו אלינו את תשובותיהם!
מעיין, תלמידת התוכנית בקבוצת ז' בבר אילן, מסבירה למה התשובה לחידה היא אחד יותר ממספר הצירופים האפשריים, עם עוד קצת דוגמאות מהחיים:
ראשית חשבתי על דוגמאות פשוטות עם מספרים קטנים כדי להבין את העוקץ במתן התשובה: כמה פעמים יש לזרוק מטבע כדי שתתקבל לפחות תוצאה אחת, עץ או פלי, פעמיים? התשובה כמובן 3 פעמים. כלומר פעם אחת יותר מהתוצאות האפשריות - עץ או פלי. בדומה יש לזרוק לפחות 7 פעמים קוביה כדי שלפחות אחת הפאות שלה המסומנות בספרות 1 עד 6 תופיע פעמיים.
מזה למדתי שהתוצאה גם במקרה שלנו היא מספר צירופי ר"ת האפשריים + 1. מאחר שיש 22 אותיות בעברית וכל אחת מהן יכולה להופיע או באות הראשונה או השניה של ר"ת של השם אזי יש 22 פעמים 22 אפשרויות לראשי תיבות (כי לכל אות התחלתית יש 22 אותיות שיכולות להשלים את ר"ת, ומאחר שיש 22 אותיות התחלתיות יש 22 כפול 22 צירופים אפשריים לר"ת כלומר סך הכל 484 צירופים). מכאן ברור שאם יהיו 485 מתמטיקאים לפחות לשניים מהם יהיו אותם ר"ת, כי אין 485 צירופים של ר"ת לחלק לכל אחד מהם.
_________________________
יעל, תלמידת התוכנית בקבוצת ו' בשוהם, לקחה את המקרה הכי גרוע, בו לכל מי שבחדר יש ר״ת שונים (כל עוד אפשר), ומשם הגיעה לפתרון:
בהתחלה התבוננתי בראשי התיבות וניסיתי לחשוב כיצד לחשב את מספר שמות המתמטיקאים שיוכלו להיות בחדר אחד. הבנתי שמשום שיש 22 אותיות אפשריות בשם הפרטי ו-22 אותיות אפשריות בשם משפחה אז אני צריכה להכפיל את 22 ב-22 (או 22 בריבוע). 22*22=484.
זה יכולה להיות התשובה, אך 484 מתמטיקאים יכולים להיות בחדר אחד ולא יהיו שניים עם אותו שם משפחה. לכן, הוספתי עוד אדם אחד, משום שאם יש 484 אפשריות שונות לראשי תיבות ובמקרה כולם יהיו באותו זמן בחדר אחד, האדם הבא שיכנס בהכרח יהיה לו תאום בראשי התיבות של שמו.
_________________________
הילה, תלמידת התוכנית בקבוצת ז' בחיפה, מסבירה כיצד אפשר למצוא את כל הצירופים האפשריים:
לאות הראשונה א' יש 22 אפשרויות לאות שאחריה (כמספר האותיות) למשל: א"א, א"ב, ..., א"ת. אותו דבר לשאר האותיות.
ולכן אם יש 22 אותיות ולכל אות ראשונה יש 22 אפשרויות לאות השנייה אז נבצע את התרגיל 22x22=484. זה מספר ראשי התיבות האפשריים.
אם יש 485 מתמטיקאים אז בוודאות יש שניים שיש להם אותם ראשי תיבות. מצד שני ניתן למצוא 484 שמות שלכל אחד ראשי תיבות שונים, לפי החישוב שביצעתי קודם. זה כמובן יהיה מאוד נדיר של-484 אנשים לא יהיו אותם ראשי תיבות.
_________________________