Длины диагоналей граней ABCD, ABB1A1 и ADD1A1 параллелепипеда ABCDA1B1С1D1 выражаются различными целыми числами. Какой наименьшей может быть сумма этих чисел?
Ни одна из рассматриваемых диагоналей не может иметь длину 1. Действительно, невозможно, равенство AB1 = 1, поскольку в треугольнике AB1D1 (сторона B1D1 которого равна BD) должно выполняться неравенство
Аналогично доказывается для диагоналей граней ABCD и ADD1A1. Таким образом, наименьшая длина одной из шести диагоналей рассматриваемых граней должна быть не меньше 2. Нетрудно установить существование параллелепипеда, у которого 6 диагоналей рассматриваемых граней равны 2, 3, 4, 5, 6 и 7. Например, одновременного могут выполняться следующие равенства:
AB1 = 2, AC = 4, AD1 = 6, A1B = 3, A1D = 5, BD = 7.
Таким образом, наименьшая сумма длин граней ABCD, ABB1A1 и ADD1A1 равна 27.
Ответ: 27.