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Hemmes mathematische Rätsel: Welche Werte können diese Produkte haben?

Ein rotes Megafon, aus dem metallische Buchstaben kommen.

Das heutige Rätsel wurde 2022 von John Kruse aus Aachen erdacht. In der Doppelgleichung

AB · CC = AA · CB = AC · DD

stehen die Buchstaben für Ziffern, und die Buchstabenpaare stellen zweistellige Zahlen dar. Dabei bedeuten gleiche Buchstaben auch gleiche Ziffern und verschiedene Buchstaben verschiedene Ziffern. Welche Werte können die drei Produkte haben?

Die Doppelgleichung AB · CC = AA · CB = AC · DD lässt sich auch als (10A + B)(10C + C) = (10A + A)(10C + B) = (10A + C)(10D + D) schreiben. Man kann sie zu 11C(10A + B) = 11A(10C + B) = 11D(10A + C) oder C(10A + B) = A(10C + B) = D(10A + C) zusammenfassen. Multipliziert man die Terme aus, erhält man die beiden Gleichungen 10AC + BC = 10AC + AB und 10AC + AB = 10AD + CD. Aus der ersten Gleichung ergibt sich B(C – A) = 0, und weil A und C verschieden sind, muss B = 0 sein. Damit bekommt man für die zweite Gleichung 10A(C – D) = CD. Somit ist CD ein Vielfaches von 10. Das ist nur möglich, wenn einer der beiden Buchstaben C und D den Wert 5 hat und der andere 2, 4, 6 oder 8 ist. Probiert man die acht Kombinationen durch, findet man in zwei Fällen eine Lösung: A = 2, C = 5, D = 4 und A = 3, C = 6, D = 5. Somit sind die beiden Doppelgleichungen 20 · 55 = 22 · 50 = 25 · 44 = 1100 und 30 · 66 = 33 · 60 = 36 · 55 = 1980.

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