speciale jaartallen

Opgave - IrMO 1988 dag 2 vraag 4

Het jaar 1978 had de eigenschap dat 19+78=97. Met andere woorden: de som van het getal gevormd door de eerste twee cijfers en het getal gevormd door de laatste twee cijfers, is het getal gevormd door de middenste twee cijfers. Vind het dichtste jaartal (aan beide kanten van 1978) met dezelfde eigenschap.

Oplossing

We zoeken dus een jaartal $abcd$ waarvoor geldt dat $ab + cd = bc$. (a,b,c,d zijn natuurlijk en liggen tussen 0 en 9)
We kunnen $abcd$ ook van de vorm $1000a + 100b + 10c + d$ schrijven, met $10a + b + 10c + d = 10b + c$.
$\Leftrightarrow d = -10a + 9b - 9c$.

a)
We zoeken eerst naar het dichtste jaartal kleiner dan $1978$ in de jaren $1900 - 1999$. $a$ zou dan $1$ zijn en $b$ $9$.
$\Leftrightarrow d = -10 + 81 - 9c \Leftrightarrow d = 71 - 9c$. De enige mogelijkheid waarbij $c$ en $d$ natuurlijk en tussen $0$ en $9$ liggen is als $c=7$ $\Leftrightarrow d=8$ (anders liggen ze niet allebei tussen $0$ en $9$).

We zoeken naar het grootst mogelijk jaartal in de jaren $1800 - 1899$.
Dan is $a$ $1$ en $b$ $8$.
$\Leftrightarrow d = -10 + 72 - 9c \Leftrightarrow d = 62 - 9c$
Er is maar een mogelijkheid waarbij $c$ en $d$ tussen $0$ en $9$ liggen, nml. als $c=6$ en $d=8$. Het dichtste jaartal dat kleiner is dan $1978$ met dezelfde eigenschap is $1868$. Controle: $18+68=86$ wat klopt.

b)
We zoeken nu naar het dichtste jaartal groter dan $1978$.
We weten al dat $1978$ het enige jaartal in $1900-1999$ is met de eigenschap, dus zal er in deze periode niet nog zo'n jaartal zijn.

Het is onmogelijk dat er een jaartal is in $2000-2199$ met die eigenschap omdat het getal gevormd door de 2 middelste cijfers dan met een $0$ of $1$ begint, wat in ieder geval kleiner zal zijn dan de som van het getal gevormd door de 2 eerste cijfers en het getal gevormd door de twee laatste cijfers omdat het getal gevormd door de 2 eerste cijfers met een $2$ zal beginnen, waardoor de som groter of gelijk aan 20 of 21 zal zijn, wat niet kan.

We zoeken naar zo'n getal in $2200-2299$. Dan zal $a=2$ en $b=2$ $\Leftrightarrow d = -20 + 18 - 9c$
$\Leftrightarrow d = -2 -9c$. Er bestaan geen natuurlijke getallen $c$ en $d$ waarvoor deze gelijkheid geldt, dus is er niet zo'n jaartal in $2200-2299$.

We zoeken nu naar een jaartal in $2300-2399$ met de eigenschap.
Dan is $a=2$ en $b=3$ $\Leftrightarrow d= -20 + 27 - 9c \Leftrightarrow d = 7 - 9c$
Er is hier 1 mogelijkheid voor $c$ en $d$ waarbij ze allebei natuurlijk en tussen $0$ en $9$ liggen, nml: $c=0 \Leftrightarrow d=7$ => het dichtste jaartal groter dan $1978$ met de eigenschap is $2307$.
Controle: $23 + 7= 30$ en dat klopt