אמיר:
"מאיה, אתמול אני וההורים שלי נסענו לבקר את החברה שלהם לירון מיכאלי שגרה ממש רחוק… ובדרך שמתי לב למשהו שיכול להיות מאוד מתמטי. הוא נמצא מול העיניים שלנו כל הזמן ואף פעם לא דיברנו עליו. הוא מופיע בעיקר בכבישים, אבל לאחרונה גם על שבילי אופניים…"
מאיה:
"אתה מדבר על לוחיות רישוי! נכון? יש בהן מלא דפוסים מעניינים, זה משחק מעולה! אגב, עד שנת 2017 לרוב הלוחיות היו 7 ספרות, ואז הוסיפו עוד אחת ושינו את התבנית: לוחיות של 7 ספרות הן 'דו'-'תלת'-'דו' (XX-XXX-XX), ושל 8 ספרות 'תלת'-'דו'-'תלת' (XXX-XX-XXX)."
אמיר:
"וואי, זה מגניב! בטוח יש פה מלא חידות מתמטיות שאפשר להוציא מזה. אבל היום אני דווקא רוצה שנעשה חישוב שלירון והמשפחה שלה הציעו לי. הם סיפרו לי שתמיד בדרכים הם מחפשים לוחיות מעניינות – אז אולי נחשב כמה כאלה יש? הם או…"
מאיה:
"אמיר, אתה יודע שזה תלוי איך מגדירים 'מעניינת', נכון? מתמטיקה זה הכול עניין של הגדרות…"
אמיר:
"נכון, וזה בדיוק מה שהתכוונתי להגיד לפני שקטעת אותי!
איפה הייתי? אה, כן – לוחיות רישוי מעניינות!
אצל משפחת מיכאלי לוחית רישוי היא מעניינת אם המספר שמופיע עליה הוא פלינדרום (כלומר נקרא אותו דבר משני הכיוונים) כמו בלוחית 12-343-21, או אם המספר שבאמצע שלה הוא סכום שני המספרים שבקצוות כמו בלוחית 65-147-82 (כי 65+82=147)."
מאיה:
"אז התכונה השנייה רלוונטית רק ללוחיות של 7 ספרות, כי דו-ספרתי ועוד דו-ספרתי יכולים לתת תלת-ספרתי, אבל הפוך זה לא עובד… רגע… או שכן, אם יש אפסים… הממ…
אתה יודע מה? מעניין אותי גם כמה לוחיות יש מכל סוג, וגם כמה הן סופר מעניינות – כאלה שהן גם פלינדרומיות וגם סכומיות!"
אמיר:
"וואי, מה קורה לך היום מאיה? חשבתי שבדרך כלל אני זה שמתפזר, אבל היום את מתחרה בי! אז בואי אני אעשה לנו קצת סדר: בחידה שלנו נתייחס ללוחיות של 7 ספרות, נניח שכל הספרות מותרות ולא נוסיף עוד הגבלות (כי אני לא יודע איזה הגבלות מסובכות אולי יש להן…). והמטרה שלנו תהיה לחשב כמה לוחיות מעניינות יש.
אני גם מציע שנחלק את העבודה - אני אבדוק כמה לוחיות פלינדרומיות יש, ואת תבדקי כמה לוחיות סכומיות יש. מסכימה?״
מאיה:
״לחלק את העבודה נשמע מעולה! רק אל תשכח שיש עוד קבוצה שאנחנו צריכים לחשב את הגודל שלה אם אנחנו רוצים לענות על החידה…"
________________
מוזמנות ומוזמנים לפתור את החידמטיקה בתמונה המצורפת.
כל הכבוד לכל מי שהשקיעו בפתרון ובנימוק ושלחו אלינו את תשובותיהם!
רומי, תלמידת התוכנית בקבוצת ו' בראשון לציון, השתמשה ברעיון של מאיה מהדיאלוג, ובעזרת פיצול השאלה לשלבים קטנים הצליחה להגיע לתשובה:
"התחלתי בלפצל את השאלה לשתי שאלות כמו שרמזו אמיר ומאיה.
א) בשביל לחשב את כמות הפלינדרומים בעצם רק שילובים של 4 הספרות הראשונות מעניינים אותנו, מכיוון ש-3 הספרות האחרונות פשוט יחזרו על 3 הראשונות בסדר הפוך. עם ספרות מ-0 עד 9 בארבעה מקומות זה יהיה 10⁴ לוחיות רישוי.
ב) בשביל לחשב את כמות הלוחיות שסכום המספר הדו-ספרתי הראשון וסכום הדו-ספרתי האחרון שווה למספר התלת-ספרתי שבאמצע, רק השילובים של 2 הספרות הראשונות וה-2 האחרונות מעניינים אותנו, מכיוון שה-3 באמצע יהיו רק הסכום של המספרים הדו-ספרתיים הללו. כמו במקרה הראשון זה יהיה 10⁴ לוחיות רישוי.
בגלל שכתבו שאין עוד הגבלות אז הנחתי שיכול להיות שכל הספרות יהיו 0.
אחרי זה הסתכלתי על הרמז של מאיה שיש עוד קבוצה שצריך לחשוב עליה וזו קבוצת החיתוך בין שתי השאלות. הבנתי שבשביל שהלוחית תמלא את שני התנאים אז הסכום חייב להתחלק ב-11 כי זה סכום של xy ו-yx אז זה בעצם x+10y ו-y+10x והמספר היחיד שמתאים זה 121 בשביל שיהיה פלינדרום.
יש 8 אפשרויות של סכומים כאלה:
29+92=121
83+38=121
74+47=121
65+56=121
וגם ההפוך של כל אחד.
אז נחסר 8 בשביל שלא יופיעו פעמיים וגם את 0000000 כי גם הוא שייך לשתי הקבוצות ולכן יוצא 20000-9=19991 "
_________________________
נדב, תלמיד התוכנית בקבוצת ו' בגבעתיים, חילק גם הוא את החידה לשלבים, אך פתר אותם בגישה מעט שונה:
"חילקנו את החידה לשלוש מיני חידות.
חידה ראשונה - כמה לוחיות פלינדרום אפשריות יש?
בגלל שהלוחיות הן 7 ספרות אז צריך שהשלוש הימניות והשלוש השמאליות יהיו בסדר הפוך ועבור כל צמד כזה אפשר לשים 10 ספרות שונות באמצע.
בגלל שאפשר גם אפסים מובילים יש 1,000 אפשרויות של מספרים תלת ספרתיים (מ-000 עד 999).
ובגלל שלכל מספר תלת ספרתי כזה אפשר לשים 10 ספרות שונות באמצע מגיעים בסך הכל ל- 10,000 אפשרויות.
חידה שניה - כמה לוחיות סכום יש?
כולל אפסים מובילים יש 100 מספרים דו ספרתיים (מ-00 עד 99).
כל מספר כזה אפשר לסכום עם מספר נוסף מתוך אותה רשימה ולקבל מספר תלת ספרתי (מ-000 עד 198).
אז סה"כ יש 100 כפול 100 אפשרויות - כלומר גם כאן 10,000 אפשרויות שונות.
חידה שלישית - כמה כפילויות יש?
זה היה החלק הקשה יותר.
כדי להגיע לתשובה נכונה, צריך לבדוק איזה מספרים הופיעו לנו גם במיני חידה הראשונה וגם בשנייה, כדי לא לספור אותם פעמיים.
<הסבר על חלק זה>
אז בסך הכל יש לנו 10,000 מספרים מעניינים מסוג פלנידרום, 10,000 מספרים מעניינים מסוג סכום, אבל 9 מהם בשתי הקבוצות, אז לא נספור אותם פעמיים."
סה"כ:
10,000+10,000-9=19,991.
גם התשובה היא פלינדרום 🙂"
_________________________
שי-לי, תלמידת התוכנית בקבוצת ז בתל אביב, מסבירה כיצד למצוא את הלוחיות שהן גם סכומיות וגם פלינדרומיות - ואיך זה קשור ל-11:
"<הסבר על כמות הלוחיות הפלינדרומיות והסכומיות, בנפרד>
…
אבל יש לוחיות שספרנו פעמיים, לוחיות שהן בשתי הקבוצות.
אלה המספרים בהם את הזוג הימני בחרנו כפי שאנחנו רוצים ואז השמאלי נבחר בהתאם וגם הסכום יהיה פלינדרום כלומר התלת ספרתי הוא פלינדרום. התלת ספרתי יהיה XY + YX כלומר 11X + 11Y כאשר X ו-Y יכולים להיות כל דבר.
התוצאה צריכה להיות ABA. מכיוון שזה סכום של שני ABA צריך להתחלק ב-11 אז הוא יכול להיום או 0 או 121.
121 יקרה כאשר x+y = 11. יש 8 אפשריות כאלו (2,9 ; 9,2 ; 3,8 ; 8,3 ; 7,4 ; 4,7).
כלומר יחד עם 00-000-00 יש סה"כ 9 מקרים חופפים.
אז הסה"כ הוא 10000+10000-9=19991"
_________________________