[MatthiasR]

Zitat von Matthias75

2*a+2*b = 2*c+2*d (gleicher Umfang)

und

a*b = 2*b*c (Lisas Rechteck hat die doppelte Fläche, also passt Tims Rechteck zweimal in das von Lisa)

Offensichtlich sollen nur ganze Quadrate verwendet werden, d.h. a, b, c und d sollen ganzzahlig sein. Außerdem sollen a und c <= 20 sowie b und d <= 25 sein (oder umgekehrt).

Mathematisch kann man da folgendermaßen ansetzen:
Aus der ersten Formel folgt
a = c + d - b
Das setzt man in die zweite Formel ein (die natürlich a*b = 2*c*d lauten muss):
b*c + b*d - b² = 2*c*d
Das löst man nach c auf:
c = (b² - b*d)/(b - 2*d)

Nun muss ja c ganzzahlig sein. Das erreicht man am einfachsten (aber nicht ausschließlich) dadurch, dass der Nenner (b - 2*d) gleich 1 ist, was wiederum am offensichtlichsten dann der Fall ist, wenn b=3 und d=1 ist. Dann folgt c = 6 und a = 4 - diese Lösung hatten wir ja schon.

Eine weitere einfache Lösung ist b=5 und d=2 mit c=15 und a=12. Die nächste Variante mit Nenner gleich 1 geht schon nicht mehr: b=7 und d=3 führt zu c=28 und a=24, was zu groß ist.

c wird auch ganzzahlig, wenn der Nenner 2 und der Zähler gerade ist. Das gilt z.B. für b=4 und d=1, das ergibt mit c=6 und a=3 aber wieder die erste Lösung (mit vertauschten Zahlen). Eine weitere Lösung ergibt sich hingegen mit b=6 und d=2, dann ist c=12 und a=8. Für b=8 und d=3 werden a und c schon wieder zu groß.

Mit etwas Rumspielen findet man auch noch a=12, b=9, c=18, d=3 und a=16, b=12, c=24, d=4. Das war's dann aber imho.

Insgesamt sind das also fünf Lösungen (Seitenvertauschungen nicht mitgerechnet), wobei allerdings vier (alle bis auf die zweitgenannte) ähnlich sind - die drei letztgenannten sind lediglich Vervielfachungen der ersten Lösung (so hätte man die auch finden können).

Gruß Matthias