Monthly Archives: syyskuu 2016

0

Oi aitoja, oi latoja!

|

Matemaattisesti suuntautuneella maanviljelijä H:lla on ongelma. Hänellä on iso pelto ja sen keskellä neliöpohjainen lato. Hän haluaa rakentaa ladon luo suorakulmion muotoisen aitauksen, joka rajaa mahdollisimman suuren alan. H:lla on kaksi vaihtoehtoa:

  1. H. voi rakentaa sellaisen aitauksen, jossa ladon yksi seinä on osa suorakulmion sivua. Sivua voi kuten kuvassa jatkaa ladon seinästä molempiin suuntiin.
  2. H. voi rakentaa aitauksen, jossa yksi sivu kulkee ladon kahden nurkan kautta ladon pohjan lävistäjän suuntaisesti. Myös tässä diagonaalin suuntainen sivu voi olla vaikka kuinka paljon pidempi kuin itse diagonaali. Osa ladosta jää nyt aitauksen sisälle ja näin pienentää kokonaisalaa.

H:lla on aitatarpeita A metriä ja ladon seinän pituus on a metriä. Minkälainen suhde H:n kannattaa valita aitauksen pituudelle ja leveydelle? Kumpaa rakennusvaihtoehtoa H:n kannattaa käyttää? Riippuuko se aitatarpeiden määrästä A? Yksinkertaisuuden vuoksi1 rajataan tilanne niin, että A>3\sqrt{2}a.

Kuva: Neal Wellons/Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

Kuva: Neal Wellons/Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

0

Taaperon tahdissa

|

H. lähti poikansa kanssa kävelylle. Oletetaan, että H. astuu kaksi askelta samassa ajassa kuin poika astuu kolme, ja oletetaan vielä, että he molemmat lähtevät liikkeelle yhtä aikaa oikealla jalalla astuen. Koska he astuvat ensimmäisen kerran yhtä aikaa vasemmalla jalalla?

Kuva: Thomas Fading/Flickr (CC BY 2.0)

Kuva: Thomas Fading/Flickr (CC BY 2.0)

Ratkaisu: Eivät milloinkaan. Kun H. ja poika astuvat seuraavan kerran yhtä aikaa, H. neljännen askeleensa ja poika kuudennen askeleensa jälkeen, he astuvat jälleen molemmat oikealla jalalla.

Tämä pulma löytyi Futility Closetista.

2

Saunavuoro

|

Tämänkertainen pulmamme on Pulmakulman ystävän Toni Vaahteran käsialaa. Kiitos, Toni!

Tuomas, Mikko, Johannes, Antti ja Kössi istuvat saunan lauteilla. Löylyttely sujuu mukavissa merkeissä kunnes löylykauha kolahtaa kiulun pohjaan. Millä keinolla saunojat voivat siltä istumalta reilusti arpoa kuka saunojista hakee vettä? Luonnollisesti älypuhelimet, nopat ja kolikot ja muut apuvälineet on jätetty pukuhuoneen puolelle.

Kuva: Wikimedia Commons (Public Domain)

Kuva: Wikimedia Commons (Public Domain)

Ratkaisu: Viiden hengen kivi-sakset-paperi ei oikein kuulosta hyvältä ratkaisulta. Mutta sormileikillä asia voidaan kuitenkin kätevästi ratkaista. Sovitaan, että kukin viidestä saunojasta edustaa yhtä jäännösluokkaa modulo 5. Eli kun kokonaislukua jaetaan viidellä, voi jakojäännös olla 0, 1, 2, 3 tai 4, ja näistä jäännösluokista yksi voi edustaa kutakin saunojaa. Sitten yhtä aikaa kukin paljastaa yhdestä viiteen sormea. Sormet lasketaan yhteen ja katsotaan, mikä on jakojäännös.

Sormileikki on reilu tapa. Erilaisia sormiyhdistelmiä on 5^5=3125 kappaletta, ja summat jakautuvat tasan kaikille viidelle jäännösluokalle, 625 mahdollista sormisummaa kullekin. Nyt on huomattava, että jokaisen saunojan on näytettävä vähintään yksi sormi, sillä jos pelkkä nyrkkikin sallittaisiin, olisi mahdollisia yhdistelmiä 6^5=7776 kappaletta, josta jäännösluokalle 0 tulisi 1556 sormisummaa, kun taas kaikille muille luokille tulisi vain 1555 sormisummaa. Sen sijaan peli sallisi tässä tapauksessa kuudennen saunojan.1

Olen aika pitkään ollut sitä mieltä, että jo kahden pelaajan kesken kivi-sakset-paperi on epätyydyttävä tapa arpoa. Tasapeleistä päästäisiin heti eroon pelaamalla parillista ja paritonta, jonka säännöt ovat vastaavat kuin saunapelimme. Parillisessa ja parittomassa puolestaan on ehdottomasti sallittava nollan sormen vaihtoehtokin, muutoin peli suosii paritonta. Tähän peliin törmäsin ensimmäisen kerran joskus parikymmentä vuotta sitten, mahdollisesti jossakin Hale & Pace -sarjan sketsissä, mutta varmoja muistikuvia ei ole. Joka tapauksessa olen vuosikausia pyrkinyt välttämään kivi-sakset-paperia arvontatilanteissa, mutta jotenkin parillinen ja pariton ei vain ole saavuttanut haluamaani arvostusta toveripiirissäni. Mutta ehkäpä nyt tämän saunajutun myötä…

0

Monivalintakysymys

|

Jos vastaat tähän kysymykseen sattumanvaraisesti, millä todennäköisyydellä vastaat oikein?

  1. 25 %
  2. 50 %
  3. 60 %
  4. 25 %

Tämä kysymys on kierrellyt jo jonkin aikaa ympäri nettiä. Kiitos kontribuutiosta, Mikko Saari!

Ratkaisu: Pulmaa ei tietenkään voida ratkaista sen itseensä viittaavan luonteen vuoksi. Toisin sanoen pulma ei ole hyvin määritelty. Se ei tietenkään tarkoita sitä, etteikö se olisi hauska. Juuri tällaisista paradokseista ja kielivitseistä minä olen pitänyt koko ikäni. Lisää tästä teemasta löytyy esimerkiksi Alexander Bogomolnyn mainiolta Cut the Knot -sivustolta.