verjaardag vieren

Opgave - JWO 2003 dag 1 vraag 3

Toen Bart in $2003$ verjaarde, was hij even oud als de som van de getallen uit zijn geboortejaar, in welk jaar is hij geboren?

Oplossing

aangezien de som van de cijfers niet meer als $28$ kan zijn kunnen we stellen dat hij in de $20^{e}$de eeuw is geboren
dan kunnen we stellen dat hij in $2003$
$10/11/.../37/38$ werd
dus hij werd geboren tussen $1965$ en $1993$
dit wil zeggen dat hij in 2003 $16/18/.../27$ werd
dus hij werd geboren tussen $1975$ en $1986$.
dus hij werd in 2003 $18/19/.../26$ werd
hij werd dus geboren tussen $1977$ en $1985$
Hij werd dus $18/19/.../26$ jaar in $2003$
deze $8$ mogelijkheden testen we
$x \rightarrow (2003-x) \rightarrow cijfers optellen$
$18 \rightarrow 1985 \rightarrow 23$
$19 \rightarrow 1984 \rightarrow 22$
$20 \rightarrow 1983 \rightarrow 21$
$21 \rightarrow 1982 \rightarrow 20$
$22 \rightarrow 1981 \rightarrow 19$
$23 \rightarrow 1980 \rightarrow 18$
$24 \rightarrow 1979 \rightarrow 26$
$25 \rightarrow 1978 \rightarrow 25$
$26 \rightarrow 1977 \rightarrow 24$

We zien dat het antwoor $1978$ moet zijn want hij wordt dan $25$j in $2003$ en $1+9+7+8=25$

Rebhoods redenering is in het begin moeilijk te volgen, dit is volgens mij beter:
Hij is in de de $20^e$ eeuw geboren en dus ouder dan $10$ want
als hij $1$ werd, was hij geboren in $2002$ met som van de cijfers $4$,
als hij $2$ werd, was hij geboren in $2001$ met som van de cijfers $3$ en
als hij $3$ werd, was hij geboren in $2000$ met som van de cijfers $2$.

Hij is maximum $28$ want $1999$ heeft de grootste som van de cijfers.
dan kunnen we stellen dat hij in $2003$ $10/11/12/.../26/27/28$ werd (hij is dus van na $1975$).
De kleinste som van de cijfers is die van $1980$, dus hij was minimum $18$.
Hij werd geboren in $1975$ t.e.m. $1985$.
De grootste som wordt die van $1979$ dus hij is jonger dan $26$.
Hij werd geboren in $1977$ t.e.m. $1985$.
En dus $9$ mogelijkheden testen:
$\text{lft} \rightarrow \text{jaar} \rightarrow \text{som}$
$18 \rightarrow 1985 \rightarrow 23$
$19 \rightarrow 1984 \rightarrow 22$
$20 \rightarrow 1983 \rightarrow 21$
$21 \rightarrow 1982 \rightarrow 20$
$22 \rightarrow 1981 \rightarrow 19$
$23 \rightarrow 1980 \rightarrow 18$
$24 \rightarrow 1979 \rightarrow 26$
$25 \rightarrow 1978 \rightarrow 25$
$26 \rightarrow 1977 \rightarrow 24$
Hier zien we dat hij geboren is in $1978$.

Stel Bart is in het jaar $abcd$ geboren.
$\overlined{abcd} = 1000a + 100b + 10c + d $ (a,b,c,d ∈ ℕ en $0 \le a,b,c,d \le 9)$
Zijn leeftijd in 2003 was gelijk aan de som van het aantal cijfers van zijn geboortejaar.
Dus: $2003 - 1000a - 100b - 10c - d = a + b + c + d$
$\Rightarrow 1001a + 101b + 11c + 2d = 2003$

- a moet 1 zijn, want als a 0 is, zal je nooit aan 2003 geraken
en het is duidelijk dat $a=2$ hier niet klopt, met een pariteitsargument $(909+99+18=1026<2003),$ en als a groter dan 1 is zal je ook nooit aan $2003$ geraken (2003-2002=1 en dat kan je niet krijgen met $101b + 11c + 2d)$.

We weten nu dat $101b+11c+2d = 2003-1001=1002$

- b moet 9 zijn, want als het kleiner dan 9 is geraak je nooit aan 1002 $(808+99+18=925<1002).$

We weten nu dat $11c+2d = 1002 - 909 = 93$

- c moet 7 zijn, want als c<7 kan je nooit aan 93 komen (66+18=84<93), en als c>7 kan je niet 93 krijgen ($93-88=5$ kan niet met $2d$ dat even is).

We weten nu dat $2d = 93 - 77 = 16$
zodat $d = 8$

Bart is dus in $1978$ geboren..

2003 – (1000x + 100y + 10z + a) = x + y + z + a
Gezien alle opties vanaf het jaar 2000 niet kloppen, is x=1.
De maximale som van de cijfers van natuurlijke getallen met 4 cijfers is 28 (1999), het gezochte jaartal is dus een element van [1975,1999]
In [1986,1999] levert de som van de cijfers telkens een getal op waarmee we boven 2003 komen => hier kan het jaartal dus niet tussen zitten.
Binnen het overgebleven domein [1975,1985] is de waarde met de laagste som 1980, waarbij de getallen samen 18 vormen. Hij is dus minimum 18 jaar oud. De hoogste som is hier 26 (bij 1979), dus is hij tussen de 18 en 26 jaar oud. De mogelijkheden moeten zich nu dus bevinden in [1977,1985].
Bij de minimumsom van 18 (1980), is hij in al 23 jaar oud. Door het feit dat bij het stijgen van het jaartal met 1, de som toeneemt en de mogelijke leeftijd afneemt (tegelijk), zal wanneer de som oneven is, de leeftijd vanaf dat jaar even zijn en omgekeerd en vallen ze dus niet samen. Het geboortejaar kan zich dus nog enkel in [1977,1979] bevinden. Daarbij is de som van 1977 24, waarmee je in 2001 zou uitkomen en de som van 1979 26, waarmee je in 2005 zou uitkomen. De enige mogelijke waarde is dus 1978.
Controle:
2003 – (1000x + 100y + 10z + a) = x + y + z + a
2003 = 1001x + 101y + 11z + 2a
1978 : x=1, y=9, z=7, a=8
2003= 1001 + 909 + 77 + 16 = 2003

Bart is niet geboren in de 21ste eeuw:
$2 + 0 + 0 + 0 \neq 2003-2000$
$2 + 0 + 0 + 1 \neq 2003-2001$
$2 + 0 + 0 + 2 \neq 2003-2002$

Gezien hij dus in de 20ste eeuw geboren is, is de maximale som van de cijfers van het jaartal
$1 + 9 + 9 + 9 = 28$
$2003-28=1975$

Hij is dus NA $1975$ geboren, zodat de som van de cijfers minimum $1+9+8=18$ is => voor 1985.

Som 1975: $1 + 9 + 7 + 5 = 22$

$28-22 = 6$
$6/2 = 3$
($3 < 5$, dus binnen hetzelfde decennium (1970-1979). Voor ieder jaar dat hij later geboren wordt binnen dit decennium, is hij dus in $2003$ een jaar jonger.)
$1975 + 3 = 1978$

$1 + 9 + 7 + 8 = 2003 - 1978 = 25$

Als hij in de jaren $'80$ is geboren: $1+9+8+a=1985-a$ heeft geen oplossing.

Bart is geboren in het jaar $1978$.

Opmerking: In deze oplossing werd Gitte ipv Bart gebruikt, daar die naam gebruikt werd in het bestand op de VWO-site.

Neem j het jaar waarin Gitte geboren is en l haar leeftijd. Merk op dat j en l natuurlijke getallen zijn. Omdat j kleiner is of gelijk aan 2003, is de som van de cijfers van j maximaal als j = 1999. De maximale som van de cijfers van j is dus 28. Gitte is dus maximaal 28 jaar oud. Indien j groter is of gelijk aan 2000, is j = 2000 + b met b een element van {0,1,2,3}, l = 2 + b en j = 2003 - l = 2001 - b.

=> 2000 + b = 2001 - b

=> b = 1/2

Dit kan niet, want b is een element van {0,1,2,3}. Nu volgt dat j = 1900 + 10a+ b met a een element van {7,8,9} en b een element van {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}. Wegens het gegeven geldt dat 1 + 9 + a + b = l en j = 2003 - l. In de laatste vergelijking krijgen we dan vereenvoudigd 11a + 2b = 93. Omdat 2b even is en 93 oneven, moet 11a oneven zijn en dus a oneven, dus a is een element van {7,9}.

Stel a = 7 => b = 8 => j = 1978 => l = 25

Stel a = 9 => b = -3

Dit laatste kan niet, want b is een element van {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}. Gitte is dus 25 jaar oud.