Question Number 23537 by math solver last updated on 01/Nov/17
Commented by math solver last updated on 01/Nov/17
$$\mathrm{q}.\mathrm{7}\:? \\ $$
Commented by ajfour last updated on 01/Nov/17
$${yes}\:\mathrm{24}\:,\:{a}=\mathrm{2},\:{h}=\mathrm{2} \\ $$$${i}\:{have}\:{nearly}\:{solved},\:{but}\:{some} \\ $$$${proof}\:{is}\:{still}\:{wanting}.. \\ $$
Commented by math solver last updated on 01/Nov/17
$$\mathrm{sir}\:\mathrm{it}\:\mathrm{is}\:\mathrm{not}\:\mathrm{even}\:\mathrm{in}\:\mathrm{options}\:! \\ $$
Commented by math solver last updated on 01/Nov/17
$$\mathrm{the}\:\mathrm{answer}\:\mathrm{is}\:\mathrm{24}. \\ $$$$\mathrm{but}\:\mathrm{i}\:\mathrm{don}'\mathrm{t}\:\mathrm{know}\:\mathrm{how}\:? \\ $$
Commented by math solver last updated on 01/Nov/17
$$\mathrm{did}\:\mathrm{you}\:\mathrm{get}\:\mathrm{the}\:\mathrm{required}\:\mathrm{proof}? \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 02/Nov/17
$$\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ah}=\mathrm{8a}+\mathrm{4h} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2ah}−\mathrm{4a}=\mathrm{2h} \\ $$$$\mathrm{a}\left(\mathrm{a}+\mathrm{2h}−\mathrm{4}\right)=\mathrm{2h} \\ $$$$\frac{\mathrm{2h}}{\mathrm{a}}=\mathrm{a}+\mathrm{2h}−\mathrm{4} \\ $$$$\frac{\mathrm{2h}}{\mathrm{a}}\in\mathbb{Z} \\ $$$$\mathrm{a}\mid\mathrm{2}\:\:\:\mathrm{or}\:\:\:\mathrm{a}\mid\mathrm{h} \\ $$$$\mathrm{a}\mid\mathrm{2}\Rightarrow\mathrm{a}=\mathrm{1},\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{For}\:\mathrm{a}=\mathrm{1}\: \\ $$$$\:\:\:\:\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ah}=\mathrm{8a}+\mathrm{4h} \\ $$$$\:\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{2}+\mathrm{4h}=\mathrm{8}+\mathrm{4h}\:\left({impossible}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{a}=\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\:\:\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ah}=\mathrm{8a}+\mathrm{4h} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\mathrm{8}+\mathrm{8h}=\mathrm{16}+\mathrm{4h}\Rightarrow\mathrm{h}=\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{One}\:\mathrm{solution}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}=\mathrm{h}=\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{Hence}\:\mathrm{sum}\:\mathrm{of}\:\mathrm{edges}=\mathrm{24} \\ $$$$\mathrm{For}\:\mathrm{a}\mid\mathrm{h} \\ $$$$\:\:\:\mathrm{Let}\:\mathrm{h}=\mathrm{ka}\:\mathrm{for}\:\mathrm{some}\:\mathrm{integer}\:\mathrm{k}. \\ $$$$\:\:\:\:\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ah}=\mathrm{8a}+\mathrm{4h} \\ $$$$\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4a}.\mathrm{ka}=\mathrm{8a}+\mathrm{4}.\mathrm{ka} \\ $$$$\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{2a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ka}^{\mathrm{2}} =\mathrm{8a}+\mathrm{4ka} \\ $$$$\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{a}+\mathrm{2ka}=\mathrm{4}+\mathrm{2k} \\ $$$$\:\:\:\:\Rightarrow\mathrm{2k}\left(\mathrm{a}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{4}−\mathrm{a} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\frac{\mathrm{4}−\mathrm{a}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{a}−\mathrm{1}\right)}\:=\mathrm{k} \\ $$$$\:\:\mathrm{k}=\mathrm{1}\Rightarrow\mathrm{4}−\mathrm{a}=\mathrm{2a}−\mathrm{2}\Rightarrow\mathrm{a}=\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\mathrm{Again}\:\mathrm{a}=\mathrm{h}=\mathrm{2}\:\mathrm{and}\:\mathrm{sum}\:\mathrm{of}\:\mathrm{edges}=\mathrm{24} \\ $$$$\:\:\mathrm{k}=\mathrm{2}\Rightarrow\mathrm{4}−\mathrm{a}=\mathrm{4}\left(\mathrm{a}−\mathrm{1}\right)\Rightarrow\mathrm{a}=\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{5}}\:\notin\mathbb{N}\:\:\: \\ $$$$\mathrm{Continue} \\ $$
Commented by ajfour last updated on 01/Nov/17
$${yes},\:{just}\:{now}. \\ $$
Commented by math solver last updated on 01/Nov/17
$$\mathrm{from}\:\mathrm{here}\:\mathrm{how}\:\mathrm{you}\:\mathrm{get}\:\mathrm{a}=\mathrm{h}=\mathrm{2} \\ $$$$ \\ $$
Answered by ajfour last updated on 01/Nov/17
$${let}\:{the}\:{square}\:{base}\:{of}\:{cuboid}\:{be} \\ $$$${of}\:{edge}\:{length}\:\boldsymbol{{x}}.\:{Let}\:{the}\:{height} \\ $$$${be}\:\boldsymbol{{y}}.\:{Then},\:\:{sum}\:{of}\:{the}\:{length} \\ $$$${of}\:{edges}\:=\:\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}{y}+\mathrm{4}{x} \\ $$$${and}\:{area}\:{of}\:{all}\:{the}\:{faces}\:{is} \\ $$$$\:={x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{xy}+{x}^{\mathrm{2}} \\ $$$${Given}\:{they}\:{are}\:{numerixally} \\ $$$${equal}\:\Rightarrow \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{xy}\:=\:\mathrm{8}{x}+\mathrm{4}{y} \\ $$$${or}\:\:\:{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{xy}\:=\:\mathrm{4}{x}+\mathrm{2}{y} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}\:−\:\mathrm{2}{y}+\mathrm{2}{xy}=\:\mathrm{4} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\left({x}−\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2}{y}\left({x}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{4} \\ $$$$\Rightarrow\:\left({x}−\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{y}\left({x}−\mathrm{2}\right)+{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{4}−\mathrm{2}{y}+{y}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\left({x}−\mathrm{2}+{y}\right)^{\mathrm{2}} =\:\left({y}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{3} \\ $$$$\Rightarrow\:\:\left({x}−\mathrm{2}+{y}\right)^{\mathrm{2}} −\left({y}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{3} \\ $$$$\left({x}−\mathrm{2}+{y}+{y}−\mathrm{1}\right)\left({x}−\mathrm{2}+{y}−{y}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{3} \\ $$$$\left({x}+\mathrm{2}{y}−\mathrm{3}\right)\left({x}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{3}×\mathrm{1}\:=\mathrm{1}×\mathrm{3} \\ $$$${As}\:{x},\:{y}\:{are}\:{positive}\:{integers}, \\ $$$$\Rightarrow\:{both}\:\:\:\:\:\:\:{x}−\mathrm{1}=\mathrm{1} \\ $$$${and}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{x}+\mathrm{2}{y}−\mathrm{3}=\mathrm{3} \\ $$$$\:{So}\:\:\:\:\:\:\:\:\:{x}=\mathrm{2}\:\:{and}\:\:\:{y}=\mathrm{2}\: \\ $$$$\:\:\:{Sum}\:{of}\:{length}\:{of}\:{edges}\:=\mathrm{24}\:. \\ $$$$\boldsymbol{{otherwise}}\:{if} \\ $$$$\:{x}−\mathrm{1}=\mathrm{3}\:\Rightarrow\:{x}=\mathrm{4} \\ $$$${and}\:\:{x}+\mathrm{2}{y}−\mathrm{3}\:=\:\mathrm{1}\:\:{with}\:{x}=\mathrm{4} \\ $$$${yields}\:\:{y}=\mathrm{0}\:;\:{this}\:{is}\:{true}\:{even} \\ $$$${but}\:{not}\:{a}\:{proper}\:{cuboid}. \\ $$