сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 2450
i

На­зо­вем «угол­ком» квад­рат 2 × 2, из ко­то­ро­го вы­ре­за­на одна клет­ка. В каж­дой клет­ке таб­ли­цы 100 × 100 стоит на­ту­раль­ное число. За одну опе­ра­цию раз­ре­ша­ет­ся взять три клет­ки, рас­по­ло­жен­ные в виде «угол­ка» и при­ба­вить к каж­до­му из чисел в этих клет­ках по еди­ни­це. Все­гда ли с по­мо­щью таких опе­ра­ций можно сде­лать все числа в таб­ли­це рав­ны­ми?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Разо­бьем таб­ли­цу на 2500 квад­ра­ти­ков 2 × 2. Не­слож­но ви­деть, что в каж­дом квад­ра­ти­ке можно сде­лать числа рав­ны­ми (в квад­ра­ти­ке 2 × 2. при­бав­ле­ние еди­ниц к чис­лам из угол­ка со­от­вет­ству­ет вы­чи­та­нию еди­ни­цы из од­но­го числа с по­сле­ду­ю­щим уве­ли­че­ни­ем всех чисел квад­ра­та на один, а та­ки­ми вы­чи­та­ни­я­ми легко сде­лать числа рав­ны­ми). Кроме того, че­тырь­мя опе­ра­ци­я­ми все числа в квад­ра­ти­ке можно уве­ли­чить на три. По­это­му до­ста­точ­но до­бить­ся того, чтобы числа из раз­ных квад­ра­ти­ков да­ва­ли оди­на­ко­вый оста­ток от де­ле­ния на три.

Даль­ше будем смот­реть толь­ко на остат­ки. Возь­мем два со­сед­них квад­ра­ти­ка. С по­мо­щью че­ты­рех опе­ра­ций можно уве­ли­чить все числа в одном квад­ра­ти­ке на еди­ни­цу, a все числа в дру­гом квад­ра­ти­ке  — на двой­ку. По­это­му можно оста­ток чисел в одном квад­ра­ти­ке уве­ли­чить на 1, а в дру­гом  — умень­шить на 1. Пусть оста­ток суммы чисел во всей таб­ли­це равен r. По­ка­жем, как до­бить­ся того, чтобы все числа в таб­ли­це имели оста­ток r. По­сле­до­ва­тель­но слева на­пра­во прой­дем по парам квад­ра­ти­ков сна­ча­ла в верх­ней стро­ке и по­лу­чим во всех квад­ра­ти­ках, кроме са­мо­го пра­во­го, оста­ток r. Про­де­ла­ем те же дей­ствия с осталь­ны­ми стро­ка­ми. На­ко­нец, дви­га­ясь свер­ху вниз, по­сле­до­ва­тель­но об­ра­бо­та­ем пра­вый стол­бец. В ре­зуль­та­те всех квад­ра­ти­ках, кроме пра­во­го ниж­не­го, будут числа, да­ю­щие оста­ток r, а в пра­вом ниж­нем  — числа, да­ю­щие оста­ток x. Тогда сумма чисел во всей таб­ли­це дает оста­ток

 левая круг­лая скоб­ка 50 в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 4 r плюс 4 x \equiv x левая круг­лая скоб­ка \bmod 3 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

по­это­му x=r.

 

Ответ: все­гда.