Можно ли расставить в вершинах куба различные целые числа так, чтобы число в каждой вершине равнялось сумме трёх чисел на концах рёбер, выходящих из этой вершины?
Обозначим вершины куба, как обычно, через ABCDA1B1C1D1, вершины А, С, B1 и D1 назовём чёрными, вершины B, D, A1, C1 — белыми. Один конец каждого ребра при этом белый, второй — чёрный, для каждой вершины все соседние имеют противоположный цвет. Каждое число равно сумме трёх соседних чисел противоположного цвета и каждое число один раз участвует в суммах для трёх соседних чисел противоположного цвета. Следовательно, сумма всех белых чисел равна утроенной сумме всех чёрных чисел и наоборот, откуда сумма всех чёрных чисел и сумма всех белых чисел равны нулю. Значит, число в вершине А равно сумме чисел в вершинах B, D и A1, а она равны числу в вершине С1 с обратным знаком. Таким образом, в концах каждой большой диагонали куба записаны противоположные числа. Следовательно, если задать три числа в вершинах B, D и A1, они полностью определят все оставшиеся числа требуемым в задаче образом. Задав их как 1, 2, 3, получим один из ответов задачи.
Ответ: Да, можно, например: в вершинах нижней грани по часовой стрелке 6, 1, −3, 2, в вершинах верхней грани над ними: 3, −2, −6, −1.