19 октября 2010

Табличная бухта


К карте математического острова

Чтобы занять область, нужно решить 2 задачи:


Задача 9
Угадайте сколько в моём альманахе страниц (нумерация с 1 без ведущих нулей) при условии:
Если посчитать количество цифр в номерах страниц, то их будет 333.
Если посчитать количество троек в номерах страниц, то их будет 333.

Задача 10
Некоторая функция определена для всех натуральных аргументов 100000<=X<=999999.
Вот некоторые её значения:
f(100000)=40
f(384891)=85
f(418703)=32
f(504704)=67
f(619919)=0
f(827190)=3
Найдите все возможные аргументы функции, при которых она имеет максимальное значение, если известно, что минимальное её значение = 0. Также известно, что в значениях функции не может быть цифры 1.
UPD 9.11.10:
Ещё 5 значений на сгенерированные случайным образом аргументы:
f(291214)=22
f(191015)=2
f(245269)=30
f(907204)=4
f(672197)=70
Кроме отсутствия единиц известно также, что в значениях не более двух цифр.


Решённые задачи

Задача 1. Прямоугольник размерами 2012х2010 раскрашен так, как показано на рисунке (каждый закрашенный прямоугольник имеет размер 1х3). Чему равна площадь закрашенной части?
таблица с ячейками

Задача 2. Цифры 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, …записываются в клетки бесконечного листа по спирали, начиная с отмеченной клетки. Какая цифра будет стоять на 100 клеток выше отмеченной?









1
2
3
4
5
1

5
2
3
4
5
2

4
1
1
2
1


3
5
4
3
2


2
1
5
4
3









Задача 3. abbccddefaeecfac - натуральные числа. a,b,c,d,e,f - различные цифры, составляющие эти числа. Найдите все возможные решения уравнения abbc*cdde=faeecfac

Задача 4. Найти все значения х, удовлетворяющие уравнение acx2-(ad+bc)x+bd=0, где ac=1, bd=4, a+b=102010, c+d=10-2009





Задача 5
Привести пример заполнения действительными числами таблицы 5*5 такой,что:
1)произведение чисел в любой строке равно 1
2)произведение чисел в любом столбце равно 1
3)произведение чисел в любом из 9 квадратов 3*3 внутри данной таблицы равно 2

Задача 6
Прямоугольная таблица 16*5 раскрашена в три цвета. Всегда ли найдется прямоугольник со сторонами .параллельными краям таблицы, и вершинами одного цвета?

Задача 7
В квадратной таблице 6*6 расположены числа 1,2,..36 так, что сумма двух соседних (имеющих общую сторону) чисел не превосходит S. Найдите наименьшее S , при котором это возможно, и как.


Задача 8
Доказать, что такую последовательность равенств можно продолжать бесконечно:
1 + 2 = 3
1*2 + 2*3 + 3*4 = 4*5
1*2*3 + 2*3*4 + 3*4*5 + 4*5*6 = 5*6*7
...

31 комментарий:

  1. Задача 1
    Отсечём от прямоугольника 2010х2012 слева и справа по 2 колонки. В них содержится 3*4=12 клеток. Остаётся 2008 колонок. 2006 из них имеют по 6 клеток (3 сверху и 3 снизу). В центре области пересекаются, образуя область в 2 колонки 2*4=8 клеток (это видно, если закрасить подобным образом любой прямоугольник, например 6х8).
    Итого 2006*6+12+8=12056 клеток

    ОтветитьУдалить
  2. Задача 2
    Представим спираль, которая нумеруется числами от 1 до бесконечности. На 100 клетке будет число х. Искомая цифра будет остатком от деления числа х на 5.
    Исследуем новую спираль. На 1 клетке выше метки число 8, на 2-й - 23, на 3-й - 46 и т.д. Легко определить закономерность. На n-й клетке имеем число 4*n(n+1)-(n-1)=4n^2+3n+1.
    Для n=100 получаем 4*100^2+3*100+1
    Остаток от деления данного числа на 5 есть число 1, которое и будет на 100-й клетке выше метки в изначальной спирали.
    Ответ: 1

    ОтветитьУдалить
  3. В задаче 1 ошибка
    "Прямоугольник размерами 2012х2010"

    ОтветитьУдалить
  4. Леонид, smekalka (Смекалка)20 октября 2010 г. в 22:55

    Задача 1

    Ответ: 12056.

    6*2010-4 (4 теряются при наложении в месте пересечения).

    P.S. В условии "2010х2010", а на рисунке "2010х2012". Верно, видимо, второе.

    ОтветитьУдалить
  5. Nazva получает 5+5+10=20 баллов.

    Область переходит к Nazv'e, которая должна в течение следующего хода укрепить её задачами

    ОтветитьУдалить
  6. Укрепление

    ===Условие
    Найти все значения х, удовлетворяющие уравнение
    acx^2-(ad+bc)x+bd=0, где
    ac=1, bd=4, a+b=10^2010, c+d=10^(-2009)

    ===Решение
    (a+b)(c+d)=10
    ac+ad+bc+bd=10
    ad+bc=10-ac-bd=10-1-4=5
    Решаем уравнение
    x^2-5x+4=0
    Получаем x1=1 x2=4

    ОтветитьУдалить
  7. Укрепление табличной бухты

    ===Условие
    abbc, cdde, faeecfac - натуральные числа. a,b,c,d,e,f - различные цифры, составляющие эти числа.
    Найдите все возможные решения уравнения abbc*cdde=faeecfac
    ===Решение
    Признак делимости на 11: "На 11 делятся только те числа, у которых сумма цифр, занимающих нечётные места, либо равна сумме цифр, занимающих чётные места, либо отличается от неё на число, делящееся на 11."
    Правое число подходит под условие делимости [c+f+e+a=a+c+e+f], т.е. делится на 11. Для выполнения равенства одно из чисел слева также должно делиться на 11. Проверяем:
    (с+b)-(b+a) Є 0 (mod 11)
    с-a Є 0 (mod 11), т.е. либо a=c, либо c-a=11, чего быть не может
    Второе число проверяем также. Оба не делятся на 11.
    Таким образом равенство неверно для любых возможных чисел.
    Ответ: нет решений

    ОтветитьУдалить
  8. За удержание области в течение хода Назва получает +1 балл

    ОтветитьУдалить
  9. Задача 3.Ни одного примера такого вида невозможно, произведение делится на 11, а ни один из сомножителей не делится
    (E-science)

    ОтветитьУдалить
  10. E-science получает 10+5+5=20 баллов и область

    ОтветитьУдалить
  11. 6) Да
    16*5 > 26*3, значит будет цвет с 27 клетками
    Но максимальное количество клеток на доске 16*5, не образующих прямоугольник, равно 26, т.к. возможно не более С(5,2) столбцов с двумя клетками, остальные столбцы по одной клетке.
    (Назва)

    ОтветитьУдалить
  12. Задача 5
    Пусть 1,2,3,4,5 - строки, A,B,C,D,E, - столбцы.
    Обозначим операцию произведения чисел таблицы как П(левый_верхний_угол:правый_нижний_угол)
    П(A1:C3)=2 (по условию)
    П(А1:С5)=1 (по условию)
    ->П(А4:С5)=0,5
    П(А3:C5)=2 (по условию)
    ->П(А3:C3)=4
    Если пойти с противоположной стороны, то получим
    ->П(С3:Е3)=4
    ->C3=16, П(А3:B3)=1/4, П(D3:E3)=1/4
    Итого общий вид таблицы: в центре 16, произведение пар чисел выше, ниже, слева и справа от центра дают по 1/4, произведение чисел в углах 2х2 дают по 2.
    Одним из вариантов может быть такой:
    http://img263.imageshack.us/img263/6531/80607919.jpg
    Центр=16, сверху, снизу, справа и слева от центра = 1/2, в углах корень четвёртой степени с 2.

    ОтветитьУдалить
  13. Задача 7
    Представим таблицу в виде шахматной доски 6х6.
    С левого верхнего угла записываем числа 1,2,3 и т.д. вправо по клеткам одного цвета и так змейкой к самому низу.
    Далее с правого верхнего угла записываем числа 36,35,34 и т.д. по тому же принципу.
    Получим таблицу, у которой сумма соседних чисел не превышает число 40.
    http://img222.imageshack.us/img222/2418/39312868.jpg
    Причём такой вариант не единственный, но сумма 40 минимальная.

    ОтветитьУдалить
  14. Задача 6
    Легко заметить, что в таблицу прямоугольной формы NxM можно разместить N+M-1 объектов так, чтобы они не составляли прямоугольник.
    Т.о. в таблице 5х16 можно закрасить всего 5+16-1=20 ячеек так, чтобы они не составляли прямоугольник. Поскольку цветов 3, то подобным образом можно закрасить всего 20*3=60 ячеек из 80-ти.
    Ответ: такой прямоугольник найдётся всегда.

    ОтветитьУдалить
  15. Задача 5 решена
    Задача 7 нуждается в доказательстве минимальности S=40
    Задача 6 - неверно

    Назва получает +5 баллов

    E-science +1 балл

    ОтветитьУдалить
  16. Задача 6
    Для того, чтобы не было прямоугольников, необходимо, чтобы в столбцах таблицы не было совпадающих пар цветов.
    Пронумеруем строки таблицы от 1 до 5.
    Различных пар существует 10: 12,13,14,15,23,24,25,34,35,45. В оставшихся 6-ти столбцах пар быть не может.
    Итого имеем максимальное количество клеток, которые можно закрасить одним цветом = 10*2+6 = 26
    Тремя цветами можно закрасить 26*3=78 клеток, а их 80.
    Ответ: такой прямоугольник найдётся всегда.

    ОтветитьУдалить
  17. Дополнение: причём как минимум два прямоугольника.

    ОтветитьУдалить
  18. Задача 7
    Чтобы доказать, что 40 - наименьшая сумма, достаточно рассмотреть три числа из таблицы: 36,35 и 34. Минимальное количество "соседей" у этих трёх чисел - 6, и невозможно расположить их так, чтобы уменьшить количество соседей.
    Возьмём 6 минимальных чисел 1,2,3,4,5,6, которые могут быть "соседями" выбранной тройки. Т.е. число 6 обязано быть соседом какому-либо из трёх выбранных чисел. Минимальная сумма таких соседей - 34+6=40.
    Существование квадрата с суммой 40 доказано примером.
    http://img222.imageshack.us/img222/2418/39312868.jpg

    ОтветитьУдалить
  19. Задача 7."36,35 и 34. Минимальное количество "соседей" у этих трёх чисел - 6" Это неверно, может быть 5, когда числа примыкают к углу.Например, поставить на Вашей же картинке 34 на место 31. Доказательство не закончено

    ОтветитьУдалить
  20. Этот комментарий был удален автором.

    ОтветитьУдалить
  21. Назва получает +5 баллов (продолжение атаки на задачу 7 - с начало следующего хода)

    E-science получает +1 балл

    ОтветитьУдалить
  22. Задача 7 (пока повторяем решение, может позже найдём лучшее)
    Минимальное количество соседей у чисел 36,35,34,33,32 - 8.
    Минимальная сумма в данном случае 32+8=40.

    ОтветитьУдалить
  23. Назовем числа <=18 - маленькими, а >18 - большими.
    Используем маленькие числа по возрастанию, а большие - по убыванию.
    Так, чтобы соседями маленьких были только большие и наоборот.
    Допустим со всех сторон от таблицы нули.
    Назовем угол таблицы углом0.
    Ставим (36) в угол, это очевидно.
    Возле 36 должно разместиться два маленьких числа (допустим 1 и 2)
    Это образует три новых угла:
    угол+1, угол+2 и угол+3.
    кроме того, у нас еще осталось три угла0,
    однако, не зависимо от того, разместим мы числа 35, 34,33 в углах0 или в углах+1,+2,+3, уже имеющуюся сумму в 38 это не превысит.
    Допустим мы выбрали последний вариант, т.к. в этом случае большие числа имеют на два маленьких соседа меньше.
    36 1 35
    2 33
    34

    Размещаем маленькие числа
    36 1 35 3
    2 34 4
    33 5
    6

    Образовалась сумма 39, это позволит допустить, что мы использовали рядом с (36) не 1, а 3

    36 3 35 4
    2 34 1
    33 5
    6

    образовались углы: +6, +11,+4,+5,+6.

    Однако, после расположения числа 32 (где бы то ни было), мы должны и его обеспечить двумя соседями, одним из которых будет число 8. Т. е. минимальная сумма уже 40.
    Квадрат можно взять такой же, как и у господина Maqtux.

    ОтветитьУдалить
  24. Считаем оба поста правильными. А чемоданы были давно собраны, еше на предыдущем ходе :)

    ОтветитьУдалить
  25. Назва получает 5+10=15 баллов и область

    Armless получает 3 балла

    ОтветитьУдалить
  26. Решения, полученные по ЛС от E-science:

    =======================================================
    ========================================================
    8/ Доказать, что такую последовательность равенств можно
    продолжать бесконечно:
    1 + 2 = 3
    1*2 + 2*3 + 3*4 = 4*5
    1*2*3 + 2*3*4 + 3*4*5 + 4*5*6 = 5*6*7
    ...
    =======================================================
    Задача сводится к равенству $\sum_{m=0}^kC^k_{m+k}=C^{k+1}_{2k+1}$

    Докажем эту формулу комбинаторно. Пусть разложены 2k+1 элементов, выберем k+1. Выбирать их можно сразу, а можно, выбрав самый левый элемент( отстоящий на m от середины), выбирать далее k элементов из k+m, m=0...k
    Для получения равенств, требуемых в условии, умножим обе части на k!
    Получим $\sum_{m=0}^k \frac{(m+k)!}{m!}=\frac{(2k+1)!}{(k+1)!}$ при любом натуральном k
    ========================================================
    ========================================================
    9/ Угадайте сколько в моём альманахе страниц (нумерация с 1 без ведущих нулей) при условии:
    Если посчитать количество цифр в номерах страниц, то их будет 333.
    Если посчитать количество троек в номерах страниц, то их будет 333.
    ========================================================
    Всего в альманахе 147 страниц, именно столько страниц получается с использованием ровно 333 цифр.
    = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
    Пояснения.
    Какие "тройки" считались, сказать сложно.
    Можно предположить следующее.
    Цифр 3 среди номеров первых 147 страниц 35.
    Есть одна тройка с тремя единицами - 111.
    Есть 145 троек страниц с номерами, идущими подряд, т.е. 1,2,3 или 2,3,4 или 3,4,5 и т.д.
    Возможно, это шутка. Например, посчитать предложили детям, младшего школьного возраста или детсада. Кто-то считал тройками страниц, кто-то тройками листов. Еще один искал тройки в восьмерках и т.д.
    Получаем, если ответ 147, то наше решение отвечает условиям.
    ========================================================
    ========================================================
    10/ Некоторая функция определена для всех натуральных аргументов 100000<=X<=999999. Вот некоторые её значения: f(100000)=40 f(384891)=85 f(418703)=32 f(504704)=67 f(619919)=0 f(827190)=3 Найдите все возможные аргументы функции, при которых она имеет максимальное значение, если известно, что минимальное её значение = 0. Также известно, что в значениях функции не может быть цифры 1.
    ========================================================
    Функция задана -это 900 000 целых неотрицательных чисел=упорядоченный список ее значений, ни в одном из этих 900 000 чисел нет единиц. Максимальное значение она может иметь при нескольких значениях аргумента, даже одновременно при 899 995 значениях аргумента, отличных от 100 000, 418703 , 504 704, 619919, 827190, а именно fmax=85.
    А в остальных 5 заданных значениях аргумента не может быть максимум.
    Ответ:100 001, ... 418 702, 418 704 ,... 504 703 , 504 705 ,... 619 918, 619 920 , ... 827 189, 827 191,...999 999
    всего в списке 899995 чисел
    ==========================================================

    ОтветитьУдалить
  27. E-Science получает 5 баллов, остальные задачи устояли.
    Назва +1 балл за сохранение области

    ОтветитьУдалить
  28. К задаче 10 даю ещё 5 значений на сгенерированные случайным образом аргументы:
    f(291214)=22
    f(191015)=2
    f(245269)=30
    f(907204)=4
    f(672197)=40
    Кроме отсутствия единиц известно также то, что значение функции не может быть более двух цифр.

    ОтветитьУдалить
  29. Задача 1.Отсечём от прямоугольника 2010х2012 слева и справа по 2 колонки. В них содержится 3*4=12 клеток. Остаётся 2008 колонок. 2006 из них имеют по 6 клеток (3 сверху и 3 снизу). В центре области пересекаются, образуя область в 2 колонки 2*4=8 клеток (это видно, если закрасить подобным образом любой прямоугольник, например 6х8).Отсечём от прямоугольника 2010х2012 слева и справа по 2 колонки. В них содержится 3*4=12 клеток. Остаётся 2008 колонок. 2006 из них имеют по 6 клеток (3 сверху и 3 снизу). В центре области пересекаются, образуя область в 2 колонки 2*4=8 клеток (это видно, если закрасить подобным образом любой прямоугольник, например 6х8).
    Итого 2006*6+12+8=12056 клеток

    Итого 2006*6+12+8=12056 клеток

    ОтветитьУдалить