Тема . Применение классических комбинаторных методов к разным задачам

Инвариант

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#112340

Игорь написал на доске числа a ,a,a ,...,a  ,
 1 2  3    100  именно в таком порядке. Раз в минуту Паша отсчитывает 2k  чисел с начала ряда при некотором целом k  и следующие за ними четыре числа a,  b,  c,  d  меняет на два числа ac+ bd  и ad+ bc  в любом порядке. Через   49  минут на доске остались 2  числа.

(a) Докажите, что сумма этих чисел не зависит от порядка действий;

(b) Докажите, что сами числа не зависят от порядка действий;

(c) Чему равны эти числа?

Показать доказательство

Будем рассматривать числа в парах (a   ,a   ).
 2i+1  2i+2  Тогда каждую минуту Петя заменяет две пары (a,b), (c,d)→ (ac+bd,ad+bc),  будем i  -ое число после j  минут обозначать как  j
ai.

Заметим, что:

(ac+ bd)+ (ad +bc)=a(c+ d)+ b(c+ d)= (a +b)(c+ d)

Введём инвариант:

    5∏0−j
Sj =   (aj2i−1+ aj2i)-произведение сумм чисел в парах
    i=1

Каждая операция сохраняет значение Sj.  После всех операций останется одна пара чисел X  и Y,  причём:

X + Y = S0

Отсюда получается, что пункт a  доказан. Также заметим, что:

(ac+ bd)− (ad +bc)=a(c− d)− b(c− d)= (a − b)(c− d)

Тогда введем аналогичный инвариант:

D  =50∏−j(aj  − aj)-произведение разностей чисел в парах
 j   i=1  2i−1   2i

Он также не изменяется при любых операциях, тогда для оставшихся в конце чисел верно:

X − Y = D0

Тогда

             ( 50            50          )
X = S0+D0-= 1  ∏ (a2i−1+ a2i)+∏  (a2i−1 − a2i)
      2     2  i=1           i=1

             ( 5∏0           ∏50          )
Y = S0-− D0-= 1   (a2i−1+a2i)−  (a2i−1− a2i)
      2     2  i=1           i=1

Тем самым пункты b  и c  доказаны.

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!