Question

Hãy đặt các số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 vào các định hình lập phương, sao cho tổng của ba số bất kì trên cùng một mặt không nhỏ hơn 10. Tìm giá trị nhỏ nhất của bốn số trên cùng một mặt.

Answer 1

 Xét 1 mặt bất kì của khối lập phương như hình vẽ và gọi 4 số ở đỉnh là a, b, c, d. Khi đó do \(a+b+c,b+c+d,c+d+a,d+a+b\ge10\) nên \(3\left(a+b+c+d\right)\ge40\) \(\Rightarrow a+b+c+d\ge14\)

 Làm tương tự cho 4 mặt còn lại, ta đều được tổng của 4 số trên mỗi mặt đều không nhỏ hơn 14.

 Nhưng trong một mặt, sẽ có mặt có chứa đỉnh mang số 8. Khi đó 3 đỉnh còn lại bắt buộc là 1, 2, 3, mà \(1+2+3< 10\), vô lí. Lập luận tương tự cho trường hợp GTNN là 15, 16, 17. Nếu GTNN là 18, ta chỉ ra 1 trường hợp dấu "=" xảy ra:

 

Vậy GTNN của 4 số trong cùng 1 mặt là 18.