Тема . Всесиб (Всесибирская открытая олимпиада школьников)

Комбинаторика на Всесибе: игры, графы, конструктивы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела всесиб (всесибирская открытая олимпиада школьников)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80748

У вредного Васи есть клетчатая полоска длины 13 клеток и лента длины N≥ 13  клеток, каждая шириной в одну клетку. Вася хочет разрезать полоску на кусочки произвольной длины из нескольких целых клеток по своему усмотрению, а затем уложить часть из них на ленту в некотором порядке так, чтобы в какой-то момент осталось не менее одного кусочка, ни один из которых уложить уже нельзя. При этом кусочки укладываются строго по клеткам и не могут выходить за пределы ленты, ни одна клетка не должна быть накрыта ими дважды и, если на ленте есть место, куда можно уложить очередной кусочек, Вася должен уложить его в одно из таких мест по своему выбору. При каком минимальном N, как бы Вася ни старался, ему не удастся задуманное, то есть придётся уложить все кусочки?

Источники: Всесиб-2024, 11.5 (см. sesc.nsu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте попробуем себе немножко упростить задачу и посмотреть на финальный шаг, когда Вася не может уложить ни один из своих кусков, можно ли как-то без ограничения общности заменить их?

Подсказка 2

Да, давайте скажем, что в конце у Васи остался ровно 1 кусок длины x, и он положил до этого k отрезков. Давайте тогда попробуем как-то оценить N, интуитивно должно казаться, что длина каждого из k кусочков должна быть как можно меньше, и они должны выступать в качестве ограничителей для нашего кусочка x.

Подсказка 3

Если всё ещё не получается получить оценку, то не расстраивайтесь и подумайте, какое наибольшее расстояние может быть между двумя соседними кусочками, чтобы между ними не поместился кусок x, а сколько таких промежутков, куда можно в теории положить x (не забудьте, что лента по краям тоже ограничена), а также не забудьте про сами k кусочков, они тоже занимают место на ленте.

Подсказка 4

Мы получили, что N ≤ (x-1)(k+1) + (13-x) ≤ 48, остаётся только придумать пример, когда N=48 (потому что для меньших свойство о непокрываемости), и радоваться решённой задаче!

Показать ответ и решение

Заметим, что если в какой-то ход Васи осталось больше одного кусочка, а оставшиеся поместить нельзя, то можно рассмотреть разрезание, где все эти кусочки объединяются в один, а другие выкладываются на ленту тем же образом. Понятно, что такой кусок-склейка также не будет помещаться.

Значит, можно без ограничения общности предположить, что у Васи должен остаться ровно один кусок, который нельзя поместить. Пусть его длина x  , а количество положенных кусочков равно k  . Тогда x+ k≤ 13  , при этом длина полосы N ≤ (x − 1)⋅(k+1)+ 13− x  , так как 13 − x  - количество клеточек занятых остальными кусочками, а k+ 1  - количество ’зазоров’, в которые теоретически мы могли поместить кусок длины x  , но он не поместился, так как размеры зазоров не превосходят (x− 1)  .

Тогда Вася достигает своей цели при

N ≤(x− 1)⋅(k+ 1)+13− x≤ (x− 1)⋅(14− x)+ 13− x =

= −x2+ 14x− 1≤ −72+ 14⋅7− 1 =48

То есть если N ≥ 49  , то Вася не сможет выполнить задуманное.

А при N < 49  Васе достаточно разрезать полоску на 6  кусков размера 1  и 1  кусок размера 7  , при этом расположить 6  кусков размера 1  он должен на расстояний не более 6  клеток друг от друга и от концов. (Чего он сможет достичь, так как N ≤ 6⋅7+ 6  )

Ответ: 49

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!