сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

По кругу за­пи­са­ны 450 не­от­ри­ца­тель­ных целых чисел, сумма ко­то­рых равна n. На­зо­вем число удач­ным, если оба его со­се­да яв­ля­ют­ся на­ту­раль­ны­ми. Раз в ми­ну­ту вы­би­ра­ет­ся удач­ное число, к нему при­бав­ля­ет­ся 2, а из его со­се­дей вы­чи­та­ет­ся по еди­ни­це. Про­цесс за­кан­чи­ва­ет­ся, если не оста­лось ни од­но­го удач­но­го числа. Най­ди­те наи­боль­шее зна­че­ние n, при ко­то­ром про­цесс за­ве­до­мо за­кон­чит­ся.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Нач­нем с того, что если n=450, то про­цесс не­обя­за­тель­но за­кон­чит­ся. Дей­стви­тель­но, рас­смот­рим сле­ду­ю­щую рас­ста­нов­ку (мы вы­пи­сы­ва­ем числа в стро­ку для удоб­ства, но сле­ду­ет иметь в виду, что пер­вое и по­след­нее число в стро­ке яв­ля­ют­ся со­сед­ни­ми на окруж­но­сти):

 \beginarrayllllllll 2 0 1 1 1 \ldots 1 1 . \endarray

Если мы вы­бе­рем 0 в ка­че­стве удач­но­го числа, то по­лу­чим сле­ду­ю­щую рас­ста­нов­ку

 \beginarrayllllllll 1 2 0 1 1 \ldots 1 1 . \endarray

Не­труд­но ви­деть, что она по­лу­ча­ет­ся из преды­ду­щей сдви­гом на одну по­зи­цию по ча­со­вой стрел­ке. Про­ве­дя такую опе­ра­цию 450 раз, мы при­дем в ис­ход­ную по­зи­цию и смо­жем про­дол­жать про­цесс бес­ко­неч­но. При n боль­ше 450 легко стро­ит­ся ана­ло­гич­ный при­мер.

До­ка­жем те­перь, что если n мень­ше или равно 449, то про­цесс обя­за­тель­но за­сто­по­рит­ся. Для этого об­ра­тим вни­ма­ние на нули (хотя бы один ноль обя­за­тель­но есть, по­сколь­ку n мень­ше 450 пра­вая круг­лая скоб­ка . Нули раз­би­ва­ют окруж­ность на не­сколь­ко дуг. Одна из них долж­на быть за­пол­не­на еди­ни­ца­ми, иначе сумма чисел на каж­дой дуге хотя бы на 1 боль­ше ко­ли­че­ства чисел в ней, и тогда общая сумма будет не мень­ше 450. Вы­бе­рем наи­мень­шую из дуг, за­пол­нен­ных еди­ни­ца­ми (воз­мож­но, это дуга длины ноль, то есть про­сто два рядом сто­я­щих нуля). За­ме­тим, что длина такой наи­мень­шей дуги не уве­ли­чи­ва­ет­ся при про­ве­де­нии опе­ра­ций, a если про­во­дит­ся опе­ра­ция, за­тра­ги­ва­ю­щая эту дугу, то длина стро­го умень­ша­ет­ся. Дей­стви­тель­но, при про­ве­де­нии опе­ра­ции с еди­ни­цей внут­ри, дуга раз­ры­ва­ет­ся на мень­шие части  — одну двой­ку и две дуги, за­пол­нен­ные еди­ни­ца­ми. При про­ве­де­нии опе­ра­ции с нулем на конце, дуга, оче­вид­но, уко­ра­чи­ва­ет­ся на одну еди­ни­цу.

Итак, длина наи­мень­шей дуги не уве­ли­чи­ва­ет­ся, и, рано или позд­но, она либо со­жмет­ся в пару со­сед­них нулей, опе­ра­ции с ко­то­ры­ми ста­нут не­воз­мож­ны, либо опе­ра­ций, за­тра­ги­ва­ю­щих эту дугу, на­чи­ная с не­ко­то­ро­го мо­мен­та про­во­дит­ся не будет.

Если про­цесс про­дол­жа­ет­ся бес­ко­неч­но долго, то ком­би­на­ция чисел по кругу рано или позд­но по­вто­рит­ся. Пусть по­вто­ри­лась по­зи­ция a1, a2, ..., a450, при этом между по­вто­ре­ни­я­ми число на пер­вой по­зи­ции вы­би­ра­ли в ка­че­стве удач­но­го x1 раз, число на вто­рой по­зи­ции  — x2 раз, ..., число на 450-й по­зи­ции  — x450 раз. Тогда, по­сколь­ку все числа после всех опе­ра­ций не из­ме­ни­лись, имеют место со­от­но­ше­ния

2 x_2 минус x_1 минус x_3=0,

2 x_3 минус x_2 минус x_4=0,

 умно­жить на s

2 x_449 минус x_448 минус x_450=0,

2 x_450 минус x_449 минус x_1=0,

2 x_1 минус x_450 минус x_2=0.

Из них сле­ду­ет, что x_1=x_2=\ldots=x_450 (до­ста­точ­но рас­смот­реть мак­си­маль­ное из xj и по­нять, что со­сед­ние с ним сов­па­да­ют).

Под­ве­дем итог. За­цик­ли­ва­ние воз­мож­но, толь­ко если на каж­дую по­зи­цию при­хо­дит­ся не­ну­ле­вое ко­ли­че­ство вы­бо­ров удач­но­го числа. Од­на­ко, как мы до­ка­за­ли выше в слу­чае, когда сумма чисел равна 449, по­явит­ся зона чисел, с ко­то­рой опе­ра­ции более не про­во­дят­ся. Это и озна­ча­ет, что про­цесс будет ко­неч­ным.

 

Ответ: 449.


Аналоги к заданию № 5904: 5918 5919 5920 ... Все