сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

У Ви­кен­тия есть две банки, крас­ная и синяя, а также кучка из 20 ка­меш­ков. Из­на­чаль­но обе банки пусты. Ход в игре Ви­кен­тия со­сто­ит в том, чтобы пе­ре­ло­жить ка­ме­шек из кучки в одну из банок или вер­нуть ка­ме­шек из одной из банок в кучку. Ко­ли­че­ство ка­меш­ков в бан­ках опре­де­ля­ет по­зи­цию игры. После каж­до­го хода число ка­меш­ков в крас­ной банке все­гда не мень­ше числа ка­меш­ков в синей банке; и в ходе игры ни одна по­зи­ция не может по­вто­рить­ся. Какое мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство ходов может сде­лать Ви­кен­тий?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­зи­ция в игре Ви­кен­тия од­но­знач­но задаётся парой не­от­ри­ца­тель­ных целых чисел (x, y), и x плюс y мень­ше или равно 20, где 0 мень­ше или равно y мень­ше или равно x мень­ше или равно 20  — числа ка­меш­ков в синей и крас­ной бан­ках со­от­вет­ствен­но. Всего в игре Ви­кен­тия воз­мож­на 21 плюс 19 плюс 17 \ldots плюс 1=121 по­зи­ция. Назовём по­зи­цию чётной, если сумма её чисел ка­меш­ков в бан­ках чётна, и нечётной  — в про­ти­во­по­лож­ном слу­чае. Всего в игре 11 плюс 10 плюс \ldots плюс 1=66 чётных по­зи­ций и 121 − 66  =  55 нечётных. Каж­дый ход в игре ме­ня­ет чётность по­зи­ции, по­это­му всего игра не может со­дер­жать более, чем 55 чётных и 56 нечётных по­зи­ций (с учётом того, что на­чи­на­ет­ся она с чётной по­зи­ции (0, 0)), всего 111 по­зи­ций, и со­сто­ять из не более, чем 111 − 1  =  110 ходов.

При­ведём при­мер игры, когда Ви­кен­тий смо­жет сде­лать 110 ходов. При этом он де­ла­ет един­ствен­но воз­мож­ный пер­вый ход с (0, 0) на (1, 0), затем все по­зи­ции (x, y) с нечётным x  =  1, 3, 5, ..., 9 про­хо­дит по­сле­до­ва­тель­но от (x, 0) до (x, x), после чего пе­ре­хо­дит к (x + 1, x), а все по­зи­ции с чётным x=2, 4, ..., 10 про­хо­дит по­сле­до­ва­тель­но от (x, x − 1) до (x, 0), после чего пе­ре­хо­дит к (x + 1, 0). После всего ука­зан­но­го он ока­зы­ва­ет­ся в по­зи­ции (11, 0), после чего его стра­те­гия слег­ка ме­ня­ет­ся. Все по­зи­ции (x, y) с нечётным x  =  11, 13, 15, 17 про­хо­дит по­сле­до­ва­тель­но от (x, 0) до (x, 19 – x), после чего пе­ре­хо­дит к (x + 1, 19–x), а все по­зи­ции с чётным x  =  12, 14, ..., 18 про­хо­дит по­сле­до­ва­тель­но от (x, 20 – x) до (x, 0), после чего пе­ре­хо­дит к (x + 1, 0). В итоге он ока­зы­ва­ет­ся в по­зи­ции (19, 0) и со­вер­ша­ет по­след­ний ход в (20, 0). Не прой­ден­ны­ми оста­лись по­зи­ции  левая круг­лая скоб­ка 2, 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , левая круг­лая скоб­ка 4, 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , \ldots, левая круг­лая скоб­ка 10, 10 пра­вая круг­лая скоб­ка , левая круг­лая скоб­ка 11, 9 пра­вая круг­лая скоб­ка , левая круг­лая скоб­ка 13, 7 пра­вая круг­лая скоб­ка , \ldots, левая круг­лая скоб­ка 19, 1 пра­вая круг­лая скоб­ка   — ровно 10 штук, то есть прой­ден­ны­ми в точ­но­сти 121 − 10  =  111 по­зи­ций. Со­вер­ше­но как раз 110 ходов.

 

Ответ: 110 ходов.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

До­ка­за­но, что число ходов не боль­ше 110: 3 балла.

По­стро­е­ние при­ме­ра на 110 ходов с точ­ным обос­но­ва­ни­ем: 4 балла.

От­сут­ствие точ­но­го обос­но­ва­ния при­ме­ра: минус 2 балла.