In vari libri medioevali si trovano "problemi del
travaso" simili al seguente: «Un oste dispone solo di due mestoli
"misuratori", uno da 1/4 di litro, l'altro da 1/5 di litro.
Può, mediante uno o più travasi eseguiti mediante i mestoli,
trasferire 3/10 di litro dalla botte in un altro recipiente?»
Questi problemi erano affrontati in modo complesso
in quanto non era ancora posseduti l'uso delle variabili e i metodi per manipolare
le equazioni, o rappresentarle graficamente, che sono stati sviluppati nei secoli successivi.
Prova a risolvere il problema usando queste conoscenze.
Ai nostri giorni affrontiamo il problema così:
− indichiamo con M e N la quantità di travasi
eseguiti, rispettivamente, con il 1° e con il 2° mestolo,
conteggiando positivamente i travasi dalla botte al recipiente e
negativamente quelli in senso opposto (ad esempio M=3 e
− il quesito si traduce nella questione se l'equazione
1/4·M+1/5·N = 3/10 ha soluzioni, cioè se esistono coppie
Il problema ha soluzioni?
Per rispondere
trasformiamo l'equazione in un'altra più "comoda" da esaminare moltiplicando per 20 i due termini:
1/4·M + 1/5·N = 3/10
5·M + 4·N = 2·3
5·M + 4·N = 6
Con un po' di intuizione capiamo che M=2, N=−1 è una soluzione, e
che le soluzioni sono anche altre. Puņ essere comodo, per capire meglio il problema,
rappresentarlo graficamente:
5*M+4*N = 6, M asse orizzontale, N asse verticale
Facendo variare, ripetutamente, M e N di 4 e −5, o di −4 e 5, ottengo
infinite altre soluzioni.
Volendo, posso controllare la risposta con WolpramAlpha:
solve 5*x+4*y = 6 for x,y integers
x = −4*n − 2 and y = 5 n + 4 and n element of Z
Per n=−1 ho (2,−1), per n=−2 ho (6,−6), per n=0 ho (−2,4).