Тема . Применение классических комбинаторных методов к разным задачам

Двойной подсчёт

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела применение классических комбинаторных методов к разным задачам
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67961

В классе n  мальчиков и n  девочек (n ≥3).  Они расселись за круглым столом так, что никакие два мальчика и никакие две девочки не сидят рядом. У учителя есть 2n  карточек, на них написаны числа 1,2,3,...,2n,  каждое по одному разу. Он так раздал каждому школьнику по одной карточке, что число у любой девочки больше числа у любого мальчика. Затем каждая девочка написала на листочке сумму чисел на трех карточках: ее собственной и сидящих рядом с ней мальчиков. При каких n  все полученные n  чисел могли оказаться равными?

Источники: СПБГУ-23, 11.5 (см. olympiada.spbu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

По условию понятно, что у мальчиков карточки от 1 до n, а у девочек - от n+1 до 2n. Вот пусть у девочек все суммы вышли равными какому-то m. Тогда можно ли понять, чему равно m?

Подсказка 2

Например, сумма всех чисел, полученных у девочек, будет равна mn. А с другой стороны, это сумма чисел девочек + удвоенная сумма чисел мальчиков) Посчитайте, чему тогда будет равно m.

Подсказка 3

Выйдет, что m = 2n+1 + (n+1)/2, откуда уже понятно, что n - нечетное. Можно ли для любого нечетного n подобрать пример?

Подсказка 4

Можно) Но нужно понять как. Может быть, можно как-то раздать мальчикам карты хорошо, а после по карточкам мальчиков понять, какие у каждой девочки должны быть карты?

Показать ответ и решение

По условию мальчики получили карточки с числами от 1 до n,  а девочки карточки с числами от n +1  до 2n.  Предположим, что у всех девочек на листочках оказалось написано число m.  Тогда сумма всех чисел на листочках равна mn,  с другой стороны она может быть получена следующим образом: надо сложить все числа, которые есть у девочек и добавить к ним удвоенную сумму всех чисел, которые есть у мальчиков.

Следовательно,

     ∑n     2∑n    ∑2n    ∑n
mn =2   j+     j =   j+   j = 2n(2n+-1)+ n(n-+1)= n(2n +1)+ n⋅ n-+1
     j=1   j=n+1   j=1   j=1       2        2                  2

Стало быть,            n+1-
m = 2n+1 + 2  и n  — нечетно. Пусть n =2k− 1,  тогда m = 5k− 1.  Для примера надо последовательно раздать карточки мальчикам от 1 до 2k− 1  идя через одного. Если теперь для каждой девочки посмотреть на сумму чисел, на карточках соседних с ней мальчиков, то по одному разу получатся все суммы от k+ 1  до 3k− 1.  Дальше нужно дополнить их числами от 2k  до 4k − 2  (раздав соответствующие карточки девочкам) так, чтобы все суммы стали равны 5k − 1.  Пример раздачи карточек для n = 9  и k =5  показан на рисунке.

PIC

Ответ:

при нечетных n

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!