Hemmes mathematische Rätsel: Wer wird Zweiter beim 100-Meter-Lauf?
Genau drei Sportler, Andreas, Boris und Christoph, nehmen an einer Reihe von Leichtathletikwettkämpfen teil. Für den ersten, zweiten und dritten Platz in jeder Disziplin werden Punkte vergeben. Für den ersten Platz in jeder Disziplin bekommt man l, für den zweiten Platz m und für den dritten Platz n Punkte, wobei l > m > n > 0 gilt. Alle Punktwerte sind ganzzahlig, und es gibt bei keiner Disziplin ein Unentschieden. Andreas wird mit 22 Punkten Erster in der Gesamtwertung. Boris gewinnt beim Speerwurf und erreicht insgesamt 9 Punkte. Christoph erreicht ebenfalls 9 Punkte. Wer wird Zweiter im 100-Meter-Lauf?
Insgesamt werden 22 + 9 + 9 = 40 Punkte erreicht. Gibt es d Disziplinen, bei denen jeweils p Punkte verteilt werden, so gilt d · p = 40. Da es mindestens zwei Disziplinen gibt und l + m + n ≥ 3 + 2 + 1 = 6 sein muss, kommt für d · p nur 2 · 20, 4 · 10 und 5 · 8 infrage. Der erste Fall scheidet aber aus, weil Andreas und Boris jeweils in einer Disziplin gewinnen und es darum keine Möglichkeit gibt, dass Boris und Christoph die gleiche Gesamtpunktzahl erreichen. Beim zweiten Fall können (l, m, n) nur die Werte (5, 3, 2), (5, 4, 1), (6, 3, 1) und (7, 2, 1) haben. Andreas kann in höchstens drei Disziplinen gewinnen. Da aber 3 · 5 + 3, 3 · 5 + 4 und 3 · 6 + 3 kleiner als 22 sind, scheiden die ersten drei Möglichkeiten aus. Boris gewinnt in mindestens einer Disziplin. Da aber 7 + 3 · 1 größer ist als 9, scheidet auch diese Möglichkeit aus. Beim dritten Fall können (l, m, n) nur die Werte (4, 3, 1) und (5, 2, 1) haben. Da Andreas nur höchstens in vier Disziplinen gewinnen kann und 4 · 4 + 3 < 22 ist, scheidet die erste Möglichkeit aus. Für die letzte Möglichkeit erhält man eindeutig für Andreas 4 · 5 + 2 = 22, für Boris 5 + 4 · 1 = 9 und für Christoph 4 · 2 + 1 = 9 Punkte. Also gewinnt Andreas den 100-Meter-Lauf.
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