Сколькими способами можно разместить восемь из девяти цифр 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 в таблице (4 строки, 2 столбца) так, чтобы сумма цифр в каждой строке, начиная со второй, была на 1 больше, чем в предыдущей?
Сумма всех девяти чисел равна 45. Обозначим через x сумму двух чисел в первой строке, а через a то единственное из девяти чисел число, которое мы не размещаем в фигуре. Тогда
Так как a — целое число от 1 до 9, то получаем 2 возможных варианта: либо и либо и
Если то мы должны расставить числа 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, а сумма чисел в строках должна быть равна соответственно 9, 10, 11 и 12 . Возможные варианты для чисел первой строки:
Если в первой строке стоят 1 и 8, то во второй строке должны стоять 4 и 6, в третьей 2 и 9, в последней 5 и 7.
Если в первой строке стоят 2 и 7, то во второй строке должны стоять 1 и 9 (при других вариантах нельзя подобрать числа для третьей строки), в третьей 5 и 6, в последней 4 и 8.
Если в первой строке стоят 4 и 5, то во второй строке могут быть 1 и 9 или 2 и 8 . Но и в том, и в другом случае числа для третьей строки найти нельзя.
Если то мы должны расставить числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, а сумма чисел в строках должна быть равна соответственно 8, 9, 10 и 11. Сумма чисел в первой строке равна
Если в первой строке стоят 3 и 5, то во второй строке должны стоять 1 и 8, в третьей 6 и 4, в последней 2 и 9.
Если в первой строке стоят 6 и 2, то во второй строке могут стоять 1 и 8 или 4 и 5. Если там стоят 1 и 8, то невозможно подобрать числа в следующей строке. Значит, там стоят 4 и 5, тогда в следующей строке стоят 1 и 9, а в последней 3 и 8.
Таким образом, всего получилось 4 варианта расстановки чисел без учета порядка чисел в строках. Так как в каждой строке числа можно менять местами, получается по вариантов для каждой расстановки. В итоге получаем 64 варианта.
Ответ: 64.