Тема . Клетчатые задачи

Подсчеты в клетчатых задачах

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела клетчатые задачи
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#118959

Даны натуральные числа k< n.  Клетки доски n× n  покрашены в черный и белый цвет. Известно, что для каждой черной клетки в «кресте» из строчки и столбца, на пересечении которых она находится, не менее 2k  белых клеток. Какое наибольшее количество клеток доски могут быть черными?

Показать ответ и решение

Оценка. Предположим, что в строчках стоят a ,a,...,a
 1 2     n  белых клеток, а в столбцах — b ,b ,...,b
 1 2    n  белых клеток. Рассмотрим i  -ую строку. Заметим, что в пересечении с n− ai  столбцами у неё стоят черные клетки. Значит, в каждом из этих столбцов не менее 2k− ai  белых клеток. Просуммируем такие величины по всем строкам. Заметим, что белую клетку из j  -ого столбца мы посчитали не более n − bj  раз. То есть имеем неравенство

(n − a1)(2k− a1)+(n− a2)(2k− a2)+ ...+ (n− an)(2k− an)≤b1(n− b1)+ b2(n− b2)+ ...+ bn(n− bn)

Раскрыв скобки и перенеся все в левую сторону, а также воспользовавшись тем, что a +a + ...+ a = b +b + ...+ b,
1   2       n  1   2      n  имеем

 2                          2   2      2   2  2       2
2n k− 2(n +k)(a1 +a2+ ...+ an)+ a1+ a2+...+an+ b1+ b2+ ...+ bn ≤ 0

Оценим a2+a2+ ...+ a2≥ 1(a1+a2+ ...+ an)2.
 1  2       n  n  Аналогично

 2  2      2   1              2  1              2
b1+b2+ ...+ bn ≥ n(b1+ a2+ ...+bn) = n(a1+a2+ ...+ an)

Тогда

  2                         2              2
2n k− 2(n+ k)(a1+ a2 +...+an)+ n(a1+a2+ ...+ an)≤ 0

Обозначим количество белых клеток через x= a1+ a2+...+an.  Тогда после сокращения на 2  получаем

 2
x-− (n +k)x+ n2k≤ 0
n

С другой стороны          ∘ ------
xn2+nk2 ≥2  xn2⋅nk2 = 2xk.  То есть

2xk− (n +k)x+ n2k − k2n≤ 0

откуда получаем x≥ knn(n−−kk)= kn.

Пример. Пусть в первой строчке белыми будут клетки 1,2,...,k,  во второй — 2,3,...,k+ 1,  …(то есть на каждой следующей строчке сдвигаем все на 1  вправо, возможно, с переносом в начало). Таким образом, в каждой строчке и в каждом столбце будет ровно k  белых клеток. Оставшиеся клетки будут черными, в кресте каждой из них будет ровно k+k = 2k  пустых клеток.

Ответ:

 n2− nk

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!