сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Име­ют­ся ча­шеч­ные весы, ко­то­рые на­хо­дят­ся в рав­но­ве­сии, если раз­ность масс на их чашах не пре­вос­хо­дит 1 г, а также гири мас­са­ми  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4, \ldots,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 79 г. Можно ли раз­ло­жить все эти гири на чаши весов так, чтобы весы на­хо­ди­лись в рав­но­ве­сии?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Всего име­ет­ся 77 гирь, массы ко­то­рых равны  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 5, \ldots,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 79 г. По­ло­жим на левую чашу весов гири мас­сой  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 г и  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 г, а на пра­вую  — гирю мас­сой  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 5 г. Тогда раз­ность масс на чашах будет равна

 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм 5= на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2,4 г,

где 0 мень­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2,4 мень­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм e=1, то есть весы будут в рав­но­ве­сии. Разобьём остав­ши­е­ся 74 гири на 37 пар:

 левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 6, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 7 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка , левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 8, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 9 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка , \ldots, левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 78, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 79 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

По­сле­до­ва­тель­но будем брать пары и класть более тя­же­лую гирю на чашу, на ко­то­рой в дан­ный мо­мент лежат гири с мень­шей сум­мар­ной мас­сой (обо­зна­чим эту сум­мар­ную массу в граммax через L), а более лег­кую гирю на чашу, на ко­то­рой в дан­ный мо­мент лежат гири с боль­шей сум­мар­ной мас­сой (обо­зна­чим эту сум­мар­ную массу в грам­мах через H). Если сум­мар­ные массы на обеих чашах сов­па­да­ют  левая круг­лая скоб­ка L=H пра­вая круг­лая скоб­ка , то по­ло­жим на про­из­воль­ную чашу одну гирю пары, а на дру­гую чашу  — вто­рую гирю пары. Тогда с уче­том не­ра­вен­ства 0 мень­ше или равно H минус L мень­ше 1 после оче­ред­но­го до­кла­ды­ва­ния раз­ность масс на чашах будет равна

 левая круг­лая скоб­ка H плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм n пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка L плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка ,

что мень­ше H минус L мень­ше 1 и при этом боль­ше

 на­ту­раль­ный ло­га­рифм n минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: n, зна­ме­на­тель: n плюс 1 конец дроби боль­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби боль­ше минус 1 .

Таким об­ра­зом, после до­кла­ды­ва­ния оче­ред­ной пары гирь весы будут оста­вать­ся в рав­но­ве­сии, ко­то­рое со­хра­нит­ся и при рас­пре­де­ле­нии всех гирь по чашам в со­от­вет­ствии с опи­сан­ным ал­го­рит­мом.

 

Ответ: можно.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

По­ло­жим на левую чашу весов гири мас­са­ми  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 5,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 7,  \ldots,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 79 г, а на пра­вую  — гири мас­са­ми  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 6,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 8,  \ldots,  на­ту­раль­ный ло­га­рифм 78 г. Масса на левой чаше будет боль­ше, чем на пра­вой, при­чем раз­ни­ца со­ста­вит

 на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на \ldots умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 79, зна­ме­на­тель: 78 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 боль­ше 1 .

Далее будем по­сле­до­ва­тель­но брать пары гирь  левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 79, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 78 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ,  левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 77, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 76 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ,  \ldots,  левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 5, на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка (гири в каж­дой паре лежат на раз­ных чашах весов) и для каж­дой пары ме­нять со­став­ля­ю­щие ее гири ме­ста­ми (гирю с левой чаши пе­ре­кла­ды­вать на пра­вую и на­о­бо­рот). Если эта опе­ра­ция будет про­де­ла­на для каж­дой пары, то раз­ность между сум­мар­ны­ми мас­са­ми гирь на левой и пра­вой чашах со­ста­вит

 на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби умно­жить на \ldots умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 78, зна­ме­на­тель: 79 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2,4 мень­ше 1 .

В про­цес­се пе­ре­кла­ды­ва­ния гирь  левая фи­гур­ная скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм n, на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая фи­гур­ная скоб­ка , об­ра­зу­ю­щих пару, эта раз­ность умень­ша­ет­ся на

2 левая круг­лая скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм n пра­вая круг­лая скоб­ка =2 на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби мень­ше 2 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 мень­ше 2 г.

Зна­чит, в ре­зуль­та­те пер­во­го та­ко­го пе­ре­кла­ды­ва­ния, после ко­то­ро­го масса на левой чаше ста­нет мень­ше, чем масса на пра­вой чаше плюс 1 г, весы будут на­хо­дить­ся в рав­но­ве­сии.