сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 6824
i

По кругу лежит 101 мо­не­та, каж­дая весит 10 г или 11 г. До­ка­жи­те, что найдётся мо­не­та, для ко­то­рой сум­мар­ная масса k монет слева от неё равна сум­мар­ной массе k монет спра­ва от неё, если

а)  k = 50;

б)  k = 49.

 

(Алек­сандр Гри­бал­ко)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Решим сразу оба пунк­та. Пусть k  — любое из чисел 49 или 50. Рас­кра­сим мо­не­ты в чёрный и белый цвета (10 г  — одним цве­том, 11 г  — дру­гим). Монет ка­ко­го-то цвета, ска­жем, белых, будет нечётное ко­ли­че­ство, пусть 2 m плюс 1. Надо до­ка­зать, что среди k монет спра­ва и k монет слева от какой-то мо­не­ты будет по­ров­ну белых.

Пред­по­ло­жим про­тив­ное. Тогда m боль­ше 0, иначе един­ствен­ная белая мо­не­та  — ис­ко­мая. Назовём белую мо­не­ту пра­вой, если среди k монет спра­ва от неё белых боль­ше, чем среди k монет слева от неё, в про­тив­ном слу­чае  — левой . Так как белых монет 2m плюс 1, пра­вых и левых монет будет не по­ров­ну, пусть пра­вых боль­ше.

Пусть A  — пра­вая мо­не­та, а B минус m спра­ва от A белая мо­не­та (то есть на дуге, иду­щей впра­во от A к B, белых монет между A и B ровно m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Если бы среди k монет спра­ва от A не было B, то среди них было бы не более m минус 1 белой мо­не­ты. Так как k боль­ше или равно 49, то вме­сте среди k монет слева от A и k монет спра­ва от A хотя бы 2 m минус 2 белые мо­не­ты, по­это­му среди k монет слева от A было бы тогда не менее m минус 1 белой, то есть не мень­ше, чем спра­ва, что про­ти­во­ре­чит тому что A  — пра­вая.

Зна­чит среди k монет спра­ва от A есть B, но тогда среди k монет слева от B встре­ча­ют­ся все белые мо­не­ты, ле­жа­щие на дуге, иду­щей впра­во от A к B, и сама мо­не­та A, то есть среди них встре­ча­ет­ся не менее m монет. Так как k мень­ше или равно 50, то вме­сте среди k монет слева от B и k монет спра­ва от B не более 2 m белых, по­это­му среди k монет спра­ва от B не более m белых, то есть не боль­ше, чем слева. Зна­чит, мо­не­та B  — левая.

Итак, для вся­кой пра­вой мо­не­ты m спра­ва от неё белая мо­не­та  — левая. Зна­чит, левых не мень­ше, чем пра­вых, про­ти­во­ре­чие.