Тема КОМБИНАТОРИКА

Логика .08 Рассуждения от противного

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#95560Максимум баллов за задание: 7

У Ослика Иа-Иа есть пять горшочков, пронумерованных числами от 1  до 5,  и пять лопнувших шариков, также пронумерованных числами от 1  до 5.  Изначально шарики лежат в горшочках по одному в некотором порядке. За один ход Иа-Иа может поменять местами два лопнувших шарика. Если номера горшочка и шарика совпадают, то Иа-Иа получает количество хвостиков, равное этому номеру. Может ли Ослик Иа-Иа совершить 10  ходов так, чтобы на каждом следующем ходу, начиная со второго, получать больше хвостиков, чем на предыдущем?

Источники: Лига открытий - 2018

Показать ответ и решение

Предположим, что он сможет. За один ход он сможет получить от 0  до 9  хвостиков. Следовательно, на девятый и десятый ход он должен получить 8  и 9  хвостиков соответственно. Оба эти количества можно получить только перекладывая шарик с номером пять в горшок с номером пять. Но два хода подряд мы не можем этого делать.

Ответ:

Нет, не сможет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#99841Максимум баллов за задание: 7

У Димы есть 49  стандартных игральных кубиков, на гранях которых написаны числа от 1  до 6.  Дима кинул кубики, сосчитал сумму выпавших чисел и захотел изменить ее. Для этого он хочет повернуть некоторые из кубиков другой гранью вверх. Всегда ли Дима сможет изменить сумму на 125?

Источники: Лига открытий - 2018

Показать ответ и решение

Предположим, что у Димы выпали 24  кубика с числом 3  и 25  кубиков с числом 4.  Тогда сумма всех выпавших чисел равна 172.  Минимальная сумма, которую Дима может получить, равна 49,  а максимальная 294.  Заметим, что 172 − 49< 125  и 294− 172<125,  поэтому сумму, отличающуюся от 172  на 125,  получить нельзя.

Ответ:

Нет, не всегда

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#99953Максимум баллов за задание: 7

Среди трёх Маш, трёх Ань и двух Даш четыре блондинки и четыре брюнетки. Может ли оказаться так, что у каждой девочки в этой компании есть хотя бы одна тёзка с тем же цветом волос?

Источники: Лига открытий - 2018

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Начните рассуждение, например, с Маш. Когда для них будет выполняться условие задачи?

Подсказка 2

Заметим, что Маши должны иметь одинаковый цвет волос, иначе по крайней мере для одной девочки не найдется тезка с таким же цветом. Продолжите рассуждение для Ань.

Подсказка 3

Для Ань верно то же, что и для Маш. Нетрудно заметить, что две Даши должны иметь одинаковый цвет волос. Возможна ли такая ситуация? Чем мы еще не пользовались в задаче?

Подсказка 4

Нам известно, что среди девочек четыре блондинки и четыре брюнетки. Распределите цвета между ними.

Показать ответ и решение

Чтобы у всех трех Маш были одноцветные тезки, они должны быть все одного цвета, аналогично все три Ани тоже должны быть одного цвета. Тогда Даши будут разного цвета.

Ответ:

Нет, не может

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#92479Максимум баллов за задание: 7

В одном маленьком африканском государстве каждый день на плантацию выходит 10  человек и они работают весь день, пока солнце еще высоко. После 40  рабочих дней оказалось, что никакие два человека не работали вместе два или больше раз. Докажите, что в маленьком африканском государстве на плантации за эти 40  дней работало не менее 60  человек.

Источники: Лига открытий - 2017

Показать доказательство

Первое решение. Будем проводить между двумя людьми ребро, если они работали вместе. Из условия следует, что каждый день в графе будет добавляться 10⋅9
 2 = 45  ребер. Так как никакие двое не работали вместе дважды, то в граф все время будут добавляться новые ребра. Значит, за 40  рабочих дней количество ребер достигнет числа 1800.  И так как максимальное количество ребер в графе на n  вершинах равно n⋅(n− 1)∕2,  то получаем неравенство n⋅(n− 1)∕2≥ 1800,  что невозможно при n< 60.  Это и означает, что на плантации работало не менее 60  человек.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение. Предположим противное. Если людей, работавших на плантации, n< 60,  то каждый человек мог выходить на работу как максимум [59∕9]= 6  раз, так как на 7  -й уже не найдется еще 9  человек, с которыми он до этого не работал. Поэтому всего выходов на работу как максимум 6n< 360.  С другой стороны, за 40  дней всего было 400  выходов людей на работу, противоречие.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Замечание. Первое решение на самом деле дает оценку на 61  человека, второе — даже на 63  человек.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#92533Максимум баллов за задание: 7

На Радужной Горе живет 10  драконов. Они бывают разных цветов: красные, синие и т. д. Известно, что из любых четырех драконов хотя бы два будут одинакового цвета. Докажите, что по крайней мере 4  из всех драконов одинакового цвета.

Источники: Лига открытий - 2017

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Какие Вы знаете способы решения подобных задач?

Подсказка 2

Давайте пойдем от противного: предположим, что драконов каждого цвета не больше 3. Теперь нам надо найти противоречие, чтобы доказать требуемое.

Подсказка 3

Как можно воспользоваться условием о том, что из любых 4 драконов хотя бы 2 будут одинакового цвета?

Подсказка 4

Мы получим противоречие, если найдем 4 драконов 4 разных цветов. Когда такая ситуация возможна?

Подсказка 5

А что, если бы у нас были драконы с меньшим количеством цветов?

Подсказка 6

Посчитайте количество драконов, пользуясь предположением, что драконов каждого цвета не больше 3.

Показать доказательство

Предположим противное. Тогда драконов каждого цвета не больше 3.  Если цветов не больше 3,  то драконов как максимум 3 ⋅3 =9  штук, а их 10.  Значит, цветов больше 3,  то есть хотя бы 4.  Поэтому, выбрав драконов 4  разных цветов, мы получим противоречие, так как среди них по условию должно быть хотя бы 2  одинакового цвета.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#92716Максимум баллов за задание: 7

Всех мальчиков, пришедших на дискотеку, звали Паша или Витя, а девочек — Маша или Полина. Известно, что все станцевали по 4  танца, и при этом все Паши танцевали два раза с Машами и два раза с Полинами; один из Вить также танцевал два раза с Машами и два раза с Полинами. А все Полины танцевали три раза с Пашами и один раз — с Витями. Докажите, что на дискотеке были хотя бы две Маши.

Источники: Лига открытий - 2017

Показать доказательство

Если Маша одна, то она танцевала два раза с Витей и два раза с единственным Пашей. Но тогда Паша танцевал с Полинами 2  раза, а Полины с ним — хотя бы 3  раза. Противоречие.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#92725Максимум баллов за задание: 7

На жёрдочке сидят попугаи и канарейки (всего не менее 4  птиц). Может ли между каждыми двумя попугаями сидеть чётное число птиц, а между каждыми двумя канарейками — нечётное?

Источники: Лига открытий - 2017

Показать ответ и решение

Пусть удалось так рассадить птиц. Пронумеруем их слева направо. По условию у всех канареек номера одинаковой чётности, тогда все номера другой чётности “достались” попугаям. Таких номеров не менее двух, и между соответствующими попугаями сидит чётное число птиц. Противоречие.

Ответ:

Не может

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#93371Максимум баллов за задание: 7

Мышата, котята и щенята встали в круг. Когда дрессировщик попросил поднять лапку тех мышат, рядом с которыми стоит щенок, лапку подняли 20  зверят. А когда он попросил поднять лапку котят, рядом с которыми стоит щенок, лапку подняли 25  зверят. Докажите, что рядом с кем-то из поднимавших лапку стоят сразу двое щенят.

Источники: Лига открытий - 2017

Показать доказательство

Щенки образуют группы, разделённые другими животными. Предположим, что каждые две группы разделяют хотя бы двое животных. Тогда каждой группе соответствуют два животных, соседних с этой группой, поэтому таких животных чётное число. Но именно они поднимали руки, поэтому их 20+ 25= 45.  Противоречие. Следовательно, какие-то две группы разделены единственным животным. Он поднимал руку, и рядом с ним стоят двое щенят.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#70844Максимум баллов за задание: 7

В стране некоторые пары городов соединены дорогами, причём из каждого города выходит не более 100  дорог. Набор дорог называется идеальным, если эти дороги не имеют общих концов, но больше ни одной дороги с сохранением этого условия добавить к этому набору нельзя.(На рисунке выделены две дороги, образующие идеальный набор.)

PIC

Министерство транспорта каждый день выбирает какой-нибудь идеальный набор дорог и полностью разрушает их. Новых дорог министерство не строит. Докажите, что не более чем через 199  таких операций в стране вообще не останется дорог.

Источники: СпбОШ - 2014, задача 11.2(см. www.pdmi.ras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Когда в условии много всяких фактов/необычное условие, полезно порассуждать от противного. Попробуйте тут тоже)

Подсказка 2

Предположите, что дорога не была разрушена за 198 дней. Что можно сказать про остальные дороги?

Показать доказательство

Рассмотрим дорогу между городами A  и B.  Докажем, что не более чем за 199  дней она будет разрушена. Предположим, что она не была разрушена за 198  дней. Тогда каждый день разрушалась хотя бы одна дорога, выходящая из города A,  или хотя бы одна дорога, выходящая из города B  (в противном случае к разрушаемому набору можно было бы добавить дорогу AB  и, значит, он был не идеальным). Таким образом, за 198  дней будут разрушены все дороги, выходящие из городов A  и B,  кроме дороги AB.  Но тогда дорога AB  заведомо попадёт в следующий идеальный набор и будет разрушена на 199  -й день.
Итак, мы про каждую дорогу доказали, что по истечении 199  дней она будет разрушена. Поэтому через 199  дней в стране не останется ни одной дороги.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!