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Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
godefroy_lehardi Posteur d'énigmes
10-07-12 à 11:07

Bonjour à tous,

Voici une figure dont les sommets sont 8 nombres entiers positifs non nuls et tous différents.
Les traits reliant les nombres forment divers polygones : 4 triangles (ABG, BCD, DEH et AEF), 2 carrés (ABDE et CGFH) et 2 hexagones (ABCDEF et AGBDHE).

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

On veut que la somme et le produit des nombres situés sur les sommets de chaque polygone mentionné ci-dessus soient des multiples du nombre de côtés de ce polygone.
Par exemple, la somme A + E + F et le produit B.C.D doivent être des multiples de 3.
De même, la somme A + B + D + E et le produit C.G.F.H doivent être des multiples de 4. Et ainsi de suite…

Question : Trouver 8 nombres entiers positifs non nuls et tous différents respectant l'énoncé tels que leur somme soit minimale.
S'il existe plusieurs solutions possibles, une seule suffira.
Si vous pensez qu'il n'existe pas de solution, répondez « problème impossible ».

Posté par
masab
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 11:26

gagnéBonjour,

Voici 8 nombres entiers positifs non nuls et tous différents respectant l'énoncé tels que leur somme soit minimale.

[      8      ]
[   1     6   ]
[5           7]
[   3     2   ]
[      4      ]

Merci pour cette énigme !

Posté par
panda_adnap
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 11:41

gagnéSalut

Je propose
a=1
b=3
c=4
d=2
e=6
f=8
g=5
h=7

pour une somme de 36

Posté par
totti1000
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 11:44

gagnéSalut godefroy,

Je propose un minimum de 36.

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Merci.

Posté par
Tof
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 11:56

gagnéBonjour,

Il semble qu'il existe une solution minimale, avec les 8 nombres de 1 à 8 :
A=3 ; B=2 ; C=7 ; D= 6 ; E=1 ; F=5 ; G=4 ; H=8

Ce qui donne à peu près :
        4
   3         2
5               7
   1         6
        8

Merci pour l'énigme !

Tof

Posté par
Nofutur2
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 11:56

perduDans l'ordre A,B,C,....etc, je propose la suite : 8, 6, 7, 5, 1, 3, 4, 2. pour un total de 36.

Posté par
Kidam
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 12:24

gagnéBonjour,

Je trouve une somme minimale de 36 pour les valeurs suivantes :

A=1
B=6
C=7
D=2
E=3
F=5
G=8
H=4

Merci.

Posté par
Jun_Milan
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 13:24

gagnéBonjour,

Voici une solution (somme = 36):
Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Je trouve 15 autres solutions a ce problème qu'ont peut obtenir par symétrie etc. (cela rendra la correction difficile !).

Merci.

Posté par
sbarre
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 14:19

perduBonjour,
sans me lancer dans des calculs savants et compliques, je serais tente de dire que chacune des lettres est a la fois sur un triangle, un carre et un hexagone. Donc si on attribue comme valeur a chacune de ces lettres un multiple de 3*4*6 (72) les produits et sommes seront forcement des multiples de 3 de 4 et de 6. De ce fait en prenant
A=72
B=144
C=216
D=288
E=360
F=432
G=504
H=576
on a alors des entiers non nuls tous differents dont les sommes et produits pour chacun des polygones respectent la condition "sont multiples du nombre de cote du polynome".

A priori cela fonctionnait avec les multiples du PPCM (12) de 3, 4 et 6, mais la cela fait encore plus brut de reflexion!

Il y a forcement une infinite de solution (si il n'y a pas un gros bug dans mon raisonnement de faineant!).

A bientot...

Posté par
caylus
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 14:45

gagnéBonjour Godefroy,

Avec une somme de 36
Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux
Merci pour la joute.

Posté par
Bam
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 15:14

perduJe pense qu'il n'existe que les solutions suivantes (ma solution multipliée par un entier arbitraire et avec des permutations possibles) :

A : 18
B : 3
C : 9
D : 6
E : 15
F : 21
G : 24
H : 12

Dans tous les cas, tous les nombres doivent être des multiples de 3 (sinon on enfreint la règle disant que tous les nombres doivent être différents).
Si j'ai un peu de temps j'essaierai de faire une démonstration, en espérant bien sûr de ne pas m'être trompé !

Merci pour cette énigme !

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
geo3
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 15:17

gagnéBonjour
A,B,C,D,E,F,G,H = 6,1,8,3,2,4,5,7
en image

A+

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
Chatof
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 15:57

gagnéBonjour,

A=1 B=3 C=4  D=2 E=6  F=8  G=5  H=7

Somme =36

16 solutions
A=1 B=3 C=4  D=2 E=6  F=8  G=5  H=7
A=8 B=3 C=2  D=7 E=6  F=4  G=1  H=5

et les rotations + symétrie

merci  Godefroy_lehardi

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
jimss
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 17:55

gagnéBonjour,
Je propose, par exemple, cette solution :
A=1 ; B=3 ; C=7 ; D=2 ; E=6 ; F=5 ; G=8 et H=4

Posté par
jonwam
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 18:20

perdu1-4-9-5-2-3-7-17 pour A-B-C-D-E-F-G-H

Posté par
plumemeteore
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 10-07-12 à 21:49

gagnéBonjour Godefroy.
ABCDEFGH 26813475; somme des nombres : 36
(somme;produit) :
triangles 15;42) (15;48) (9;15) (9;24)
carrés : (12;36) (24;1120)
hexagones : (24;1152) (24;630)

Posté par
dpi
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 11-07-12 à 08:38

perduBonjour

En mettant de petits entiers on trouve:
A 1 B2 C3 D4 E5 F9 G6 H18
         S    P
ABG    9    12
BCD    9    24
EDH    27   360
AFE    15   45
  

ABDE   12   40
CGFH   36   2916

ABCDEF   24   1080
AGBDHE   36   4320

La somme des 8 sommets est 48

Posté par
rschoon
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 11-07-12 à 12:04

gagnéBonjour à tous.

Ma réponse : 1 3 4 2 6 8 5 7, somme des nombres : 36, ce qui donne la figure ci-dessous.

Cordialement

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
salmoth
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 11-07-12 à 17:08

gagnébonjour ,

voila ma reponse
une des nombreuses solution (1; 3; 7; 2; 6; 5; 8; 4)
la somme vaut donc 36 (somme déjà minimale avec la seule contrainte: 8 huit chiffres tous differents et non nuls)

en image:

Merci pour l'enigme

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
salmoth
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 11-07-12 à 19:34

gagné
Qlq explications sur la methode que j'ai suivie:

pour chacun des 4 triangles, au moins un des sommets est multiple de trois (3 est premier !)
la somme des 3 sommets etant aussi un multiple de 3, la somme des 2 autres sommets est aussi un multiple de 3
=> soit les 2 autres sommets sont tous les 2 multiples de 3, soit l'un est du type ~3k+1 et l'autre ~3k+2

par ailleurs, il faut au minimum 2 sommets distincts couvrir les 4 triangles (par exp (E;B) ou (A;D))
=> parmi les huit nombres recherchés, il y a au moins 2 multiples de 3

cherchons s'il existe une solution avec les nombres 1 à 8 (il ne peut pas y avoir de solution ayant une somme inferieure !)
classons les nombres de 1 à 8 selon mod(3) : (3;6) ~3k ; (1;4;7) ~3k+1 ; (2;5;8) ~3k+2
si les nombres 1 à 8 permettent une solution alors les 3 sommets de chaque triangle seront du type (~3k; ~3k+1; ~3k+2)

choisissons B=3 et E=6
=> A & H & C sont necessairement de même type (~3k+1 par exp.) et D & F & G sont necessairement de l'autre type (~3k+2 par exp)
sur les 9 possibilités (A=1 ou 4 ou 7 & D=2 ou 5 ou 8), seuls (A=1 & D=2) et (A=7 & D=8)  respectent "A+B+D+E est un multiple de 4"
choisissons A=1 et D=2
sur les 4 possibilités (F= 5 ou 8 & C= 4 ou 7), seules (F=5 & C=7) et (F=8 & C=4) respectent "A+B+C+D+E+F est un multiple de 6"
choisissons F=5 et C=7
=> G=8 et H=4
on verifie que (A=1; B=3; C=7; D=2; E=6; F=5; G=8;H= 4) respecte toutes les conditions sur les sommes et produits des 8 polygones de la figure
on peut remarquer qu'aucune condition sur les produits n'a été utilisée sauf celle des triangles ...
on peut aussi remarquer (F=8 & C=4) mene egalement a une solution et que (A=7 & D=8) mene aussi a 2 solutions ...

Posté par
ksad
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 12-07-12 à 11:02

gagnéBonjour
Il existe une solution avec les nombres 1 à 8, qui est donc forcément de somme minimale.
(voir illustration ci-jointe)
Merci pour cette joute !

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
brubru777
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 16-07-12 à 09:18

gagnéBonjour,

J'ai trouvé une solution avec les chiffres de 1 à 8.

A = 6
B = 2
C = 7
D = 3
E = 1
F = 5
G = 4
H = 8
Somme = 36

Merci pour l'énigme.

Posté par
torio
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 16-07-12 à 16:25

perduPour un total de 48 :

A+
torio

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Posté par
franz
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 18-07-12 à 13:54

gagnéPar exemple,

              5
          1 --- 3
       8  |     |   4
          6 --- 2
              7

Posté par
Pantagruel
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 18-07-12 à 20:50

gagnéBonjour tout le monde.
- Je propose ceci:

            5
        1        6
  8                    4
        3        2
             7  


A+B+G = 12                 A*B*G = 30
B+C+D = 12                 B*C*D = 48
D+E+H = 12                 D*E*H = 42
A+E+F = 12                 A*E*F = 24
A+B+D+E = 12             A*B*D*E = 36
C+G+F+H = 24            C*G*F*H = 1120
A+B+C+D+E+F = 24      A*B*C*D*E*F = 1152
A+G+B+D+H+E = 24     A*G*B*D*H*E = 1260

Posté par
Benwat
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 22-07-12 à 11:27

gagnéBon bah, normalement pas d'erreur, et la somme et minimale puisque bon...
Alors :

Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux

Voilà !
Merci !

Posté par
yoyodada
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 24-07-12 à 17:28

gagnéHello,

Je propose:


A=3
B=1
C=8
D=6
E=2
F=4
G=5
H=7

La somme A+B+C+D+E+F+G+H est bien sûr minimale, et les conditions de divisibilité sont respectées sur les 4 triangles, les 2 carrés et les 2 hexagones.

Merci pour l'énigme

Yoyo.

Posté par
RickyDadj
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 26-07-12 à 01:08

gagnéSalut, tous, et merci pour la joute, godefroy!
Ben, je propose les nombres les plus petits possibles pour cet énoncé: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8.

C'est un peu facile de juste les dire, alors je donne une configuration: A-3; B-1; C-8; D-6; E-2; F-4; G-5 et H-7.
On vérifie que les sommes et produits respectent bien les règles... Encore Merci!

Posté par
godefroy_lehardi Posteur d'énigmes
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 31-07-12 à 11:59

Clôture de l'énigme :

Il existait bien plusieurs solutions utilisant les nombres de 1 à 8.
Je n'ai pas vérifié combien sont réellement différentes.

Posté par
plumemeteore
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 31-07-12 à 20:22

gagnéBonjour Godefroy.
Tu aurais pu corser l'énigme en y incluant les huit pentagones.

Posté par
RickyDadj
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 31-07-12 à 23:44

gagnéDes propos de corsaire que cela, mon cher meteore! Seriez-vous ennemi du smiley? Ou considerez-vous juste qu'un bien(smiley) mal(facilement) acquis ne vaut pas mieux qu'un poisson accompagne* d'effort intellectuel et de plaisir? En tout cas, je suis curieux de savoir ce qui se passerait si votre contrainte était ajoutée a* l'énoncé...

Posté par
RickyDadj
re : Joute n°78 : Sommes et produits polygonaux 31-07-12 à 23:50

gagnéAu fait, quels sont les pentagones que vous souhaitez prendre en consideration? Parce que j'en denombre plus de 8, entre les quatre du style ABCDE, ceux du style ABCHE et ceux du style ABCHF...

Challenge (énigme mathématique) terminé .
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