Prvo rješenje.
Nakon množenja zadane jednakosti sa 100 dobivamo jednakost
ab2+cd2=10(ab+cd).
Označimo x=ab, y=cd. Tada je
x2+y2=10(x+y).
Zapišimo posljednju jednadžbu u pogodnom obliku:
x2−10x+y2−10y=0
x2−10x+25+y2−10y+25=50.
Tada je (x−5)2+(y−5)2=50.
Budući da su x,y prirodni brojevi, vrijedi da je
(x−5)2=25 i (y−5)2=25,
(x−5)2=1 i (y−5)2=49
ili (x−5)2=49 i (y−5)2=1 pa imamo sljedeće mogućnosti
x−5=±5 i y−5=±5 ili x−5=±7 i y−5=±1
ili obrnuto, što nam daje isto rješenje zbog simetričnosti jednadžbi.
U prvom ćemo slučaju dobiti (x,y)∈{(10,10),(0,0),(10,0),(0,10)} što nije rješenje zbog uvjeta u zadatku.
U drugom slučaju riješimo redom sustave:
{x−5=7y−5=1⇒(x,y)=(12,6),
{x−5=−7y−5=1⇒(x,y)=(−2,6),
{x−5=7y−5=−1⇒(x,y)=(12,4),
{x−5=−7y−5=−1⇒(x,y)=(−2,4).
Jedina moguća rješenja su uređeni parovi (12,6) i (12,4), pa su traženi decimalni brojevi
1.2 i 0.6ili1.2 i 0.4.
Drugo rješenje.
Nakon množenja zadane jednakosti sa 100 dobivamo jednakost
ab2+cd2=10(ab+cd).
Tada je
(10a+b)2+(10c+d)2=10(10a+b+10c+d),
odnosno
100a2+20ab+100c2+20cd+(b2+d2)=100a+100c+10(b+d).(∗)
Uočimo da su svi pribrojnici osim b2+d2 djeljivi s 10, pa i zbroj b2+d2 mora biti djeljiv s 10.
Imamo sljedeće mogućnosti:
(b,d) ili (d,b)∈{(1,3),(2,4),(2,6),(5,5),(4,8),(3,9),(6,8),(7,9)},
odnosno
b2+d2∈{10,20,40,50,80,90,100,130}.
Ako u izraz (∗) uvrstimo da je b2+d2=10k, k∈{1,2,4,5,8,9,10,13} i podijelimo s 10 dana jednakost prelazi u
10a2+2ab+10c2+2cd+k=10a+10c+(b+d),k∈{1,2,4,5,8,9,10,13}.(∗∗)
Budući da je b+d uvijek paran broj, slijedi da je k∈{2,4,8,10}, odnosno
(b,d) ili (d,b)∈{(2,4),(2,6),(4,8),(6,8)}
i b+d∈{6,8,12,14}.
Iz jednakosti (∗∗) slijedi
10(a2+c2−a−c)=(b+d)−k−2(ab+cd).
Budući da je razlika (b+d)−k jednaka 4 slijedi
5(a2+c2−a−c)=2−(ab+cd).
Uočimo da je lijeva strana uvijek pozitivna ili jednaka 0 te da desna strana mora biti djeljiva s 5. Zaključujemo da je ab+cd=2.
Kako su b i d različiti od 0, jedina je mogućnost (a,c)=(1,0), (b,d)∈{(2,4),(2,6)}. Zbog simetričnosti isto vrijedi za (c,a), odnosno (d,b).
Traženi su brojevi tada jednaki 1.2 i 0.6 ili 1.2 i 0.4.