Тема . Количество способов, исходов, слагаемых

Рекурренты в комбинаторике и числа Фибоначчи f(n)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела количество способов, исходов, слагаемых
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#102024

Некоторые клетки доски 2× n  красятся в красный цвет так, чтобы ни одна красная клетка не имела соседей по стороне того же цвета. Обозначим через An  количество таких раскрасок с четным числом красных клеток, через Bn  — с нечетным числом. Чему может быть равно An − Bn?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Глобально мы хотим выразить A_(n) через члены последовательностей A и B с меньшими индексами. Аналогично мы хотим поступить с B_(n) в надежде, что разность этих выражений будет красивым числом.

Подсказка 2

Как это сделать? Пусть закрашено четное число клеток. Давайте посмотрим на крайний столбец доски 2×n. Как выразить A_(n) через члены A и B с меньшими индексами, если клетки этого столбца не закрашены?

Подсказка 3

Если же закрашена одна клетка, то тогда придется рассмотреть случаи, как закрашены клетки в предпоследнем столбце и так дальше.

Показать ответ и решение

Разделим доски на два типа: обычные F
 n  — доски 2×n  и G
 n  — доски 2× n  с удаленной угловой клеткой. Дополнительно найдем Cn  и Dn  — количества правильных раскрасок Gn  в четное и нечетное число цветов. Клетки будем нумеровать буквой a  или b,  соответствующей строке и числами от 1  до n  — столбцы. Множество таких раскрасок разбивается на три подмножества: an  закрашена, bn  закрашена и ни одна из клеток an,  bn  не закрашена. Если закрашена an,  то an−1  и bn  не закрашены. Среди остальных клеток правильным образом должно быть закрашено нечетное количество, таким образом, в первом и втором случаях число раскрасок равно Dn−1.  Если же обе клетки an,bn  не закрашены, то остальные должны быть раскрашены в четное количество, то есть в An−1.  Таким образом, An =An −1+2Dn−1.  Аналогично

Bn =Bn−1 +2Cn−1

Cn = An−1+ Dn−1

Dn = Bn−1+ Cn−1

Пусть Pn = An− Bn  и Qn =Cn − Dn.  Тогда Pn = Pn−1− 2Qn−1,  Qn = Pn−1− Qn−1.  Ясно, что P1 = −1  и Q1 = 0.  Находим последовательно первые несколько членов {Pn} и {Qn}:  (−1,−1,1,1,−1)  и (0,−1,0,1,0).  Далее последовательности периодичны. Таким образом, Pn ∈ {±1}.

Ответ:

±1

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!