Тема . Применение классических комбинаторных методов к разным задачам

Индукция в комбинаторике

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#102658

Имеется пирамида с n  кольцами возрастающих размеров на стержне (внизу самое большое) и еще два пустых стержня той же высоты. Разрешается перекладывать верхнее кольцо с одного стержня на другой, но при этом запрещается класть большее кольцо на меньшее. (a) Докажите, что можно переложить все кольца с первого стержня на один из пустых стержней. (b) Докажите, что это можно сделать за  n
2 − 1  перекладывание.

Показать доказательство

Пусть минимальное число шагов для перемещения башни из n  дисков равно K .
 n  Выразим K
 n+1  через K .
 n  Рассмотрим башню из n +1  диска. Разобьём всю процедуру на три этапа.

Этап 1  — от начала до первого перемещения нижнего диска. В конце этого этапа стоящая на нижнем диске башня из n  дисков должна переместиться на один из свободных колышков (колышек, на который следующим шагом должен переместиться нижний диск, должен быть свободен). Нижний диск в этих перемещениях не участвует, следовательно, для этого необходимо (и достаточно) Kn  шагов.

Этап 2  — от первого до последнего перемещения нижнего диска. Одного шага достаточно: после первого перемещения нижний диск можно больше не трогать.

Этап 3  — после последнего перемещения нижнего диска. В начале этого этапа колышек, с которого перед этим был снят нижний диск, свободен. Значит, на третьем колышке стоит башня из n  дисков, и ее надо переместить на нижний диск. Для такого перемещения также нужно Kn  шагов.

Итак, Kn+1 = Kn+ 1+ Kn = 2Kn +1  (выше показано, что меньшим числом шагов обойтись нельзя, а такого количества достаточно). Поскольку K1 = 1,  мы можем последовательно вычислить K2,K3,...,K8.  Нетрудно вывести и общую формулу: записав полученное соотношение в виде Kn+1 +1 =2(Kn +1),  имеем Kn+ 1= 2n−1(K1 +1)= 2n.

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!