601, Récréations ludiques, Le 7 octobre 2019

Pour cette première séance, nous allons traiter des exercices divers et amusants. D'où le titre, récréations ludiques.

01. Toutes sauf 2

Enoncé

Un millardaire possède des voitures de collection. Toutes sauf 2 sont bleues, toutes sauf deux sont rouges et toutes sauf deux sont jaunes.

Combien a-t-il de voitures ?

Calcul

Avec un nombre de voitures égal à V
Le nombre de voitures bleues est V - 2
De même le nombre de voitures rouges et celui de voitures jaunes est V - 2
Le nombre total de voitures est 3 (V - 2) = V 2V = 6 V = 3

Résultat

Il y a trois voitures, une bleue, une rouge et une jaune.

02. Trio de Claudia

Enoncé

. . .

Claudia découpe huit jetons et les numérote de 4 à 11. Elle dessine la figure ci-contre et place le jeton 11 sur la première case du numérateur.

En utilisant trois autres jetons, trouvez une disposition qui vérifie l'égalité.

Calcul

Alain nous propose de mettre l'égalité sous la forme suivante 11 + A = B.C
A, B et C sont pris parmi 4 à 10. Les possibilités pour le produit B.C sont BC = 4.5 = 20 A = BC - 11 A = 9 convient
BC = 4.6 = 24 A = 13 non (trop grand)
. . .

Résultat

Cette combinaison unique donne deux solutions :

03. Léon jongle

Enoncé

. . .

Le papa de Léon vient le voir et lui dit :

Remplissez la figure.

Calcul et Résultat

. . .

Numérotons les cellules comme indiqué sur la figure ci-contre.
On a : V1, V2, V3 = 7 ou 8 ou 9 ;    J1, J2, J3 = 2 ou 3 ou 4 ;    B1, B2 = 5 ou 6.
La somme des trois nombres sur chacune des lignes vaut 16.
La diagonale J3, J1, V2 est composée de 2 jaunes et 1 vert.
Si on choisit 2 et 3 pour les jaunes, il faut 16 - 5 = 11 en V2. Ce n'est pas permis.
Avec 2 et 4 il faudrait V2 = 16 - 6 = 10. Non permis. Il ne reste que 3 et 4.

. . .

Cette fois V2 = 16 - 7 = 9.
Donc J2 + B2 = 16 - 9 = 7. Si on donne la valeur 6 à B2, alors J2 = 1 non permis. Donc B2 = 5 et J2 = 2
Parmi les blancs (B) il ne reste que 6 pour B1.
J1 + V3 = 16 - 6 = 10, à faire avec un J et un V. Parmi les J restants il y a 3 et 4. J1 = 4 entrainerait V3 = 10 - 4 = 6 qui n'est pas autorisé.
Donc J1 = 3 et V3 = 7. Cela entraine V1 = 16 - 3 - 5 = 8 et J3 = 16 - 7 - 5 = 16 - 3 - 9 = 4.

04. Valeur du produit

Enoncé

Quelle est la valeur du produit suivant ? : (x - a)(x - b) . . . . (x - y)(x - z) = ?

(Seuls les matheux vont trouver ce calcul amusant !)

Calcul

Parmi les 26 facteurs il y en a un qui vaut :    x - x = 0 ;    Le produit des 26 facteurs est nul.

Résultat

la valeur du produit est zéro.

05. Jetons de Sabrina

Enoncé

. . .

Sabrina découpe six jetons et les numérote de 1 à 6. Elle place les six jetons pour que la somme soit 9 sur chaque côté du triangle. Voici ce qu'elle a réussi :

Placez les six jetons afin d'obtenir une somme de 10 sur chaque côté du triangle. Essayez aussi avec 11.

Calcul

Il y a trois jetons placés aux sommets du triangle, dont la somme vaut S et 3 autres placés au milieu de
chacun des côtés, dont la somme est C. On utilise la suite des nombres entiers de 1 à 6. Leur somme est :
 
6(6+1)/2 = 21
 
C + S = 21

Pour avoir 9 comme somme S sur chaque côté du triangle

Dans la somme des trois côtés du triangle qui vaut 3 x 9 = 27, les sommets sont comptés 2 fois C + 2S = 27 S = (C + 2S) - (C + S) = 6
On ne peut faire 6 qu'avec 1 + 2 + 3 La solution de l'énoncé
La valeur des pions placés au milieu des côtés se calcule aisément par différence.

Pour faire une somme de 10 sur chaque côté

On a toujours C + S = 21
Et cette fois, avec 3 x 10 = 30, C + 2S = 30 S = 9
Comment faire 9 ?    9 = 1 + 3 + 5    9 = 1 + 4 + 4 (interdit)    9 = 2 + 3 + 4
Le choix de la solution 2 + 3 + 4 pour les sommets entraine les valeurs 5, 4 et 3 pour les côtés (doublons interdits)
le choix de la solution 1 + 3 + 5 entraine les valeurs 6, 4 et 2 pour les milieux des côtés. La solution convient.

Somme à 11 pour chaque côté

Avec 3 x 11 = 33 C + 2S = 33 S = 12
Pour faire 12 :    1 + 5 + 6 ;    2 + 4 + 6
Le choix de la solution 1 + 5 + 6 demande une deuxième utilisation du 5 et un chiffre zéro, interdit.
La solution 2 + 4 + 6 aux sommets demande les chiffres 1, 3 et 5 pour les côtés. Elle convient.

Résultat

La solution pour avoir la somme sur chaque côté égale à 10 est : 1 + 4 + 5 = 5 + 2 + 3 = 3 + 6 + 1 = 10

La solution pour avoir la somme sur chaque côté égale à 11 est : 2 + 3 + 6 = 6 + 1 + 4 = 4 + 5 + 2 = 11

06. Cases de Yan (mots croisés de chiffres)

Enoncé

. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . .
1 2 3 4 5
A 2 3 5 3
B 5 4 7 2
C 6 0 7 5
D 7 8 9 4
E 3 7 2

Yan prépare une grille 5 x 5 et noircit des cases à la façon des Mots croisés. Il fait une liste de tous les nombres de deux chiffres ou plus qui peuvent être lus. Horizontalement, on peut lire 37, 54, 72, 235, 894 et 6075. Verticalement, on peut lire 32, 42, 340, 759, 787 et 2567.

Remplissez la grille en y écrivant les nombres donnés.

Calcul et Résultat

les valeurs peuvent être introduites dans l'ordre suivant :

Ligne C Colonne 1 Ligne A Ligne D, 2ème Colonne 2 Colonne 3
6 075 2 567 235 894 340 787
Colonne 4 Ligne B, 1er Ligne B, 2ème Ligne E Colonne 5, 1er Colonne 5, 2ème
759 54 déjà en place 72 37 32 42

07. Flora pentagone

. . .
. . .

Enoncé

Le kakuro (en japonais : カックロ, kakkuro , abréviation de 加算クロス kasan-cross, "addition en croix") est un jeu logique que l'on perçoit souvent comme une adaptation numérique des mots fléchés.

Voici une variante de ce jeu.

Sur un pentagone, Flora trace 10 cellules ; puis elle écrit 3, 6 et 9. Elle désire maintenant placer chacun des nombres de 1 à 7. La somme sur chaque côté du pentagone doit être 14.

Quelle sera la somme des nombres placés aux cinq sommets du pentagone ? (finalement, ça n'a rien à voir avec le Kakuro).

. . .

Calcul

Résultat

Pour chacune des deux solutions la somme des nombres placés aux sommet est toujours égale à
24 = 9 + 3 + 5 + 3 + 4 = 9 + 2 + 6 + 3 + 4.

08. Casquettes colorées

Enoncé

Gabriel, Mathieu, Nicolas et Tristan portent chacun une casquette. Les trois couleurs des casquettes sont : rouge, vert et noir.

  1. Le jeune à la casquette verte joue au tennis avec Mathieu.
  2. Tristan a reçu un courriel du jeune à la casquette verte.
  3. Le jeune à la casquette noire a prêté un CD à Tristan.
  4. Nicolas fait de la musique avec le jeune à la casquette noire.
  5. Mathieu est reçu au sous-sol du jeune à la caquette noire.

Quelle est la couleur de la casquette de Nicolas ?

Calcul

Le jeune Gabriel Mathieu Nicolas Tristan
Casquette rouge G : oui D : oui
Casquette verte A : non H : oui B : non
Casquette noire H : oui F : non E : non C : non

Résultat

Nicolas a une casquette de couleur verte.

09. Mots et chiffres

Enoncé et résultats

Complétez les phrases au moyen d'un nombre. (Phonétique)

Repère Phrase Résultat : Le nombre
a Mon automobile a été remise à . . . Neuf
b J'ai remis un cadeau à chacun . . . Deux
c Si Kant était devenu saint, on l'appellerait . . . Cinquante
d Je lui ai payé des gâteries en . . . Vingt
e Pour réussir son projet, il s'est mis en . . . Quatre
f Une transfusion sanguine procure du . . . Cent
g Il ne sait pas quoi faire de ses . . . doigts Dix
h Si vous avez trouvé tous les mots, vous êtes dans le . . . Mille

10. Questions simples

Enoncé, Calculs et Résultats

Enoncé Calcul Résultat
a Tranformez 831 centimètres en mètres. 8,31 mètres
b Quel est le plus petit multiple commun de 3, 5 et 6 ? 3 et 5 sont 1ers ; 6 = 2 x 3 ; 2 x 3 x 5 = 30 Le plus petit commun multiple est 30.
c Quel est le nombre dont 24 est le tiers ? 24 x 3 = 72 24 est le tiers de 72.
d Deux angles sont opposés par le sommet. L'un mesure 44 degrés. Combien mesure l'autre ? Ils sont égaux L'autre angle mesure 44°.
e Quel est le résultat de la division de 32 par 1,6 ? 32/1,6 = 320/16 = 20 Le résultat de la division est 20.
f Arrondissez à l'unité près le produit de 4,4 et de 9. 4,4 x 9 = 39,6 Le produit arrondi est 40.
g Dans quel nombre d'un seul mot trouve-t-on un G et un N ? Le nombre vingt contient un G et un N.
h Martine est née en 1987. Quel âge a-t-elle eu en 2005 ? 2005 - 1987 = 18 Martine a 18 ans en 2006.
i Vous écrivez : 3, 7, 11, 15, . . . Quel est le 10ème nombre que vous allez écrire ? Le 10ème terme de la progression arithmétique est : 3 + 4 x 9 Le 10ème terme est 39.
j Si le 14 juillet d'une année bissextile est un vendredi, quel jour de la semaine est le 15 juillet de l'année suvante ? L'année suivante n'est pas bissextile. 365/7 = 52 + 1 Le 15 juillet suivant est un dimanche.

11. Magie de Nicolas

Enoncé

8 . .
7
.

Dans la grille, Nicolas a écrit un 7 et un 8. Il désire placer sept autres nombres : 1, 2, 3, 5, 9, 10 et 11. La somme des nombres de la première ligne et de la troisième colonne est 21 ; celle de la deuxième ligne et de la deuxième colonne est 13 ; celle de la troisième ligne et de la première colonne est 22. Dans la diagonale où le 8 apparaît, la somme des nombres est 20.

Complétez la grille magique de Nicolas.

Calcul et Résultat

8 a b
c d 7
e f g
8 10 3
5 1 7
9 2 11
Cet exercice est terminé le 20 janvier 2020 grâce à un coup de pouce de Christophe.
Donnons une valeur a, b, c, d, e, f ou g à chacune des cellules inconnues. On a :
Ligne 1 8 + a + b = 21 a + b = 13
Ligne 2 c + d + 7 = 13 c + d = 6
ligne 3 e + f + g = 22
Colonne 1 8 + c + e = 22 c + e = 14
Colonne 2 a + d + f = 13
colonne 3 b + 7 + g = 21 b + g = 14
Diagonale du 8 8 + d + g = 20 d + g = 12
c + d = 6 ne peut être obtenu que d'une façon : 6 = 1 + 5, mais bien sûr avec deux positions possibles.
Avec l'hypothèse c = 1 et d = 5 g = 12 - d = 7, chiffre interdit
Prenons la deuxième possibilité : c = 5 et d = 1 g = 12 - d = 11
e = 14 - c = 9
b = 14 - g = 3
a = 13 - b = 10
f = 22 - e - g = 2
Vérification : tous les chiffres ont bien été utilisés, et une seule fois.
8 + 10 + 3 = 21 ; 5 + 1 + 7 = 13 ; 9 + 2 + 11 = 22 ; 8 + 5 + 9 = 22 ; 10 + 1 + 2 = 13 ; 3 + 7 + 11 = 21 ; 8 + 1 + 11 = 20.

12. Les cent segments

Enoncé

J'ai tracé cent segments de droite de 1 cm de longueur, de façon à faire apparaître un certain nombre de carrés.

Combien de carrés d'aire 1 cm2 sont-ils entièrement dessinés, au maximum (32, 38, 40, 43 ou 50 carrés) ?

Calcul

On obtient un maximum de carrés lorsque la figure est compacte, c'est à dire avec des segments qui servent le plus possible à plusieurs carrés. Examinons d'abord la construction d'un bloc carré de petits carrés.

Dans un bloc de dimensions 2x2, on construit 22 = 4 carrés avec 2(2 x 3) = 12 segments.
Dans un bloc de dimensions 3x3, on construit 32 = 9 carrés avec 2(3 x 4) = 24 segments.
Dans un bloc de dimensions nxn, on construit n2 carrés avec 2n(n + 1) segments.

n, Dimension du bloc (nxn) 2 3 4 5 6 7
Nombre de carrés = n2 4 9 16 25 36 49
Nombre de segments = 2n(n + 1) 12 24 40 60 84 112

Donc on peut déjà faire le bloc 6x6 de 36 carrés avec 84 segments et il reste 100 - 84 = 16 segments.
On peut ajouter un bloc 2x2 de 4 carrés avec 12 - 2 = 10 segments. Il en reste 6.
On peut ajouter un bloc non carré de dimension 2x1, c'est à dire 2 carrés avec 4 segments. Il en reste 2.
On peut terminer par un carré unique dans l'angle avec les deux segments restants.
Avec les 100 segments on a fait 36 + 4 + 2 + 1 = 43 carrés.

Résultat

On peut faire au maximum 43 carrés avec 100 segments.

13. Quel âge ont-elles ?

Enoncé

Voici une histoire :

Le Maire et le Shérif d'une petite ville de Californie se promènent dans la rue. Ils croisent trois personnes.

Voici un petit problème : Les âges de tous les personnages de cette histoire sont des nombres entiers.

Quels sont les âges de ces cinq personnes ?

Calcul

Produit des âges des trois personnes rencontrées : 2 450 = 2.52.72. Soit A, B et C les âges de ces trois personnes.
A sera le produit de un ou plusieurs de ces facteurs, B sera le produit de un ou plusieurs facteurs pris dans ceux qui restent et C sera le produit des facteurs restants.
L'âge du Maire est M = (A + B + C)/2. Le tableau suivant donne les combinaisons obtenues après retrait des âges supérieurs à 100.

Combinaison n° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Age de A 1 1 1 2 2 5 5 5 5 7 7 7
Age de B 5.5 = 25 5.7 = 35 7.7 = 49 5.5 = 25 5.7 = 35 5 7 2.5 = 10 2.7 = 14 7 2.5 = 10 2.7 = 14
Age de C 2.7.7 = 98 2.5.7 = 70 2.5.5 = 50 7.7 = 49 5.7 = 35 2.7.7 = 98 2.5.7 = 70 7.7 = 49 5.7 = 35 2.5.5 = 50 5.7 = 35 5.5 = 25
M, âge du Maire 62 53 50 38 36 54 41 32 27 32 26 23
Remarque M8 = M10 M8 = M10

Le Maire sait quel âge il a, mais s'il ne peut pas répondre c'est qu'il tombe sur plusieurs combinaisons qui lui donnent le même âge, en l'occurence les combinaisons 8 et 10. Le Maire peut trancher après la réponse du Shérif. Si le Shérif avait 51 ans, le Maire ne pourrait pas choisir. Donc très certainement le Shérif a 50 ans ce qui oriente vers la combinaison n° 8.

Résultat

Les âges des trois personnes rencontrées sont 5, 10, 49 ans. Celui du Maire est 32 ans et celui du Shérif 50.

14. Cinq gars pour Singapour

Enoncé

Depuis le dimanche 12 avril 2015, un problème de mathématiques destiné à des élèves de collège fait s'arracher les cheveux aux internautes du monde entier. Le présentateur de télévision singapourien Kenneth Kong a posté sur sa page Facebook un problème baptisé "Le mystère de la date d'anniversaire de Cheryl", dont voici l'énoncé.

Albert et Bernard sont devenus amis avec Cheryl et ils veulent connaître le jour de son anniversaire. Cheryl leur a donné une liste de dix dates possibles : 15 mai, 16 mai, 19 mai, 17 juin, 18 juin, 14 juillet, 16 juillet, 14 août, 15 août, 17 août.

Quelle est la date de l'anniversaire de Cheryl ?

Calcul

Albert connait le mois
Mai Juin Juillet Août
Bernard
connait
le
jour
14 X X
15 X X
16 X X
17 X X
18 X
19 X

Bernard et Albert ont tous les deux connaissance de l'ensemble des dates possibles (en rose sur le tableau). Chacun se sert du raisonnement que peut faire l'autre, de la conclusion annoncée, en y ajoutant les infos qu'il a lui-même personnellement.
Albert pense que si la date de naissance était soit le 19 mai, soit le 18 juin, Bernard aurait pu connaitre la réponse. Mais comme Albert sait que le mois n'est ni mai, ni juin, il peut affirmer que Bernard ne peut pas savoir.
A la réponse d'Albert qui dit que Bernard ne peut pas savoir, Bernard tire lui-même la conclusion : c'est en juillet ou août.
Enfin, pour que, Albert puisse savoir à son tour, c'est que dans le mois qu'il connait, il n'y a qu'une seule possibilité pour Bernard, au mois de juillet, le 16.

Résultat

Date anniversaire de Chéryl : le 16 juillet.

15. Chacun chez soi

Enoncé

Cinq voisines et, néanmoins, amies, Alice, Bernadette, Chantal, Dany et Elisabeth rentrent chez elles après leur journée de travail. Il y a une maison verte, une blanche, une jaune, une bleue et une rose.

Maison verte Maison blanche Maison jaune Maison bleue Maison rose

Voici quelques indices :

Donnez à chacune son domicile

Calcul

Les habitantes sont A (Alice), B (Bernadette), C (Chantal), D (Dany) et E (Elisabeth).

E est dans la 5ème ou la 1ère maison, à côté de C. Commençons par : xxxCE
     AB dans l'ordre AB. Par exemple ABxCE mais D est interdit en 3 (maison jaune).
     2ème possibilité pour AB xABCE mais D est interdit en 1 (verte).
2ème possibilité pour E (avec C à côté) ECxxx
     On ajoute AB (1ère possibilité) ECABx
     D est autorisé en 5. C'est la solution ECABD
     2ème possibilité pour AB ACxAB Il faudrait D en 3, ce qui est non permis.

Résultat

     Les habitantes des maisons sont de gauche à droite : Elisabeth Chantal Alice Bernadette Dany