Тема ФЕТТ (Формула Единства / Третье Тысячелетие)

Игры на ФЕ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела фетт (формула единства / третье тысячелетие)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#68180

Есть 8 белых кубиков одинакового размера. Марине нужно покрасить 24  грани кубиков в синий цвет, а остальные 24  грани — в красный. После этого Катя склеивает из них куб 2× 2× 2.  Если на поверхности куба столько же синих квадратиков, сколько и красных, то Катя побеждает. Если нет, то побеждает Марина. Сможет ли Марина покрасить кубики так, чтобы Катя не смогла достичь цели?

Источники: ФЕ-2023, 11.2 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала пусть мы как-то раскрасили их и как-то склеили, и у нас есть x синих граней и 24-x красных граней. Подумайте вот над чем: можно ли сделать кубик, в котором 24-x синих граней и x красных?

Подсказка 2

Можно, если все внутренние грани кубиков выставить наружу, а внешние - спрятать) И теперь подумайте вот над чем: можно ли как-то по чуть-чуть менять грани, чтобы, например, стало на одну синюю больше и на одну красную меньше или наоборот?

Показать ответ и решение

Пусть Марина как-то покрасила кубики, а Катя как-то сложила из них куб. Пусть на поверхности куба a  синих и 24− a  красных граней. Используя идею так называемой дискретной непрерывности, покажем, что Катя может постепенно привести куб к нужному ей виду. Заметим, что каждый из 8 кубиков можно повернуть так, чтобы все его грани, которые были снаружи, оказались внутри, и наоборот. Если сделать это со всеми восемью кубиками, то на поверхности окажутся как раз все те грани, которые изначально были внутри, то есть 24− a  синих и a  красных. Заметим теперь, что каждый кубик можно поворачивать постепенно - так, чтобы за один ход две внешних грани оставались на месте и лишь третья заменялась на противоположную. При таком повороте количество синих граней на поверхности меняется не более, чем на 1.  Итак, изначально синих квадратов было a,  в конце стало 24− a,  а при каждом действии менялось не более, чем на 1.  Поскольку число 12  находится между a  и 24− a,  то в какой-то момент их было ровно 12.

Ответ: нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#68181

Паша и Игорь подбрасывают монетку. Если выпадает орёл, выигрывает Паша, если решка — Игорь. В первый раз проигравший заплатил победителю 1 рубль, во второй — 2 рубля, потом — 4, и так далее (каждый раз проигравший платит в 2 раза больше, чем на прошлом шаге). В начале игры у Паши была однозначная сумма денег, а у Игоря — четырёхзначная, а в конце у Игоря стала двузначная, а у Паши — трёхзначная. Какое минимальное количество игр мог выиграть Паша? Игроки не могут уходить в минус.

Источники: ФЕ-2023, 11.3 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Вот с чего можно начать: поймите, что Паша не мог проиграть последнюю игру) А после посмотрите на серии, где он проигрывает, а после одну выигрывает. Что можно с этом случае сказать?

Подсказка 2

Если нумеровать игры с нуля, то выигрыш или проигрыш составляет 2 в степени номер игры. Если Паша проиграл игры с k-ой по (m-1)-ую, а m-ую выиграл, то его выигрыш составил как раз 2^k! Можно ли теперь связать общий выигрыш Паши и то, как развивались события игр?

Подсказка 3

По двоичному представлению числа выигрыша Паши как раз можно теперь понять какие игры он выиграл) Осталось лишь разобраться с тем, каким вообще мог быть выигрыш, и минимизировать кол-во побед.

Подсказка 4

Например, если у Паши сначала было однозначное число, а потом трехзначное, то выигрыш Паши не больше 999. С другой стороны, если у Игоря было четырехзначное, а после двузначное, то выигрыш Паши 901)

Показать ответ и решение

Будем нумеровать игры с нуля. Тогда в игре с номером i  победитель получает 2i  денег.

Обозначим через N  сумму денег, на которую Паша стал богаче (а Игорь - беднее) по результатам всех игр.

Заметим, что последнюю игру Паша выиграл (иначе за неё он потерял бы больше денег, чем приобрел на всех предыдущих этапах). Значит, последовательность игр можно разбить на серии, в каждой из которых Паша выиграл последнюю игру и проиграл все остальные в серии (возможно, никакие). Если серия началась с игры номер k  и окончилась игрой номер m >k,  то Паша выиграл за эту серию

− 2k− 2k+1− ...− 2m −1+ 2m =

    k(           m−1−k)  m
= −2  1 +2+ ...+ 2      + 2 =

    k( m−k   )  m     m   k   m   k
= −2  2   − 1 + 2 = −2  +2 + 2  =2

Если m =k,  то сразу же получаем серию из одного выигрыша такой же суммы  m   k
2 = 2 .

Итак, двоичное представление числа n  однозначно описывает набор выигранных Пашей игр (за исключением номера последней игры): слагаемое 2k  (для k> 0)  означает, что очередная серия началась с игры номер k,  а предыдущая серия оканчивается победой на игре с номером k− 1.

По условию, 901≤ N ≤998.  Но все числа от 901 до 998 содержат в двоичном представлении 27+ 28+29,  поэтому Паша выиграл   6,  7  и 8  игры. При этом есть и последняя игра под номером 9, которую Паша тоже должен был выиграть (как мы отметили в начале решения). В итоге Паша выиграл хотя бы 4 игры.

Кроме этого, за первые 6 игр Паша должен был выиграть хотя бы 3 раза:

1.

из первых четырёх игр выиграна хотя бы одна, так как 9− 1 − 2− 4− 8< 0

2.

из двух следующих также выиграна хотя бы одна, так как 9± 1± 2±4 ±8− 16− 32

3.

если из первых четырёх выиграна только одна, то после них сумма не более 10,  пятая и шестая обязательно должны быть выиграны.

Таким образом, суммарно Паша выиграл не менее 7  игр.

Пример для 7  игр: изначально у Паши было 9  рублей, у Игоря – 1000  рублей, всего сыграно 10 игр. Тогда

         0   3  4   6  7   8  9
N = 985= 2 + 2 +2 + 2 +2 + 2 + 2 =

= (− 20 − 21+ 22)+ (23)+ (− 24+25)+ (26)+(27)+(28)+ (29)

Значит, Паша выигрывал в играх с номерам 2,3,5,6,7,8,9,  а Игорь – в играх 0,1,4.  В конце у Паши окажется 994  рубля, а у Игоря – 15  рублей.

Ответ: 7

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#68184

На столе лежат 28 конфет. Петя считает некоторые из них вкусными. Вася за один ход может указать любой набор конфет и спросить Петю, сколько из них вкусных. Как Васе гарантированно найти все вкусные конфеты (a) за 21 ход, (б) за 20 ходов?

Источники: ФЕ-2023, 11.6 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Пункт а, подсказка 1

Кажется, что если узнавать про большие наборы, то сложновато следить за конфетами. Может попробовать поработать с каким-то маленьким набором конфет, например с 4...

Пункт а, подсказка 2

Попробуем за несколько ходов определить каждую конфету из множества {a, b, c, d}. Что нам могут дать вопросы о наборах {b, c, d} и {a, c, d}?

Пункт а, подсказка 3

Если ответы на них разные, то мы однозначно определим конфеты a и b, а из этого и конфеты c и d. Интереснее будет, если ответы на эти вопросы одинаковые: тогда мы понимаем, что a и b либо обе вкусные, либо обе невкусные. Как нам тогда определить остальные конфеты, если задать вопрос про набор {a,b,c}?

Пункт а, подсказка 4

Если предположить, что конфеты a и b вкусные, то ответ на вопрос про набор {a,b,c} должен быть хотя бы 2. Если ответ ровно 2, то c- невкусная, а если 3, то с- вкусная. Если же конфеты a и b обе невкусные, то ответ будет 1 или 0, тогда c будет вкусная или невкусная соответственно. Тогда, зная a, b и с, мы из вопроса про набор {a, c, d} восстанавливаем d. Итак, мы справились за не более чем 3 хода. А сколько групп по 4 можно выделить из 28 конфет...

Пункт б, подсказка 1

А вот и пункт б... Полезно будет подумать над тем, как можно увеличить количество известных конфет, и при этом не сильно увеличить количество вопросов, если у нас уже есть способ узнать все про n конфет за m вопросов...

Пункт б, подсказка 2

Пускай у нас есть способ узнать все про n конфет за m вопросов. Попробуем добавить к известным нам еще 3 конфеты за 3 вопроса. Пусть самый первый вопрос мы задавали про множество конфет X. Попробуйте подумать, что нам могут дать вопросы про наборы {a, c, X} и {b, c, X} ...

Пункт б, подсказка 3

Если ответы разные, то мы однозначно определим конфеты a и b, тогда останется лишь задать вопрос про набор {a, b, c} и узнать c. Если ответы на эти вопросы одинаковые, то мы понимаем, что a и b либо обе вкусные, либо обе невкусные. Тогда задав вопрос про набор {a, b, c} мы также узнаем про с, ведь если они обе вкусные, то ответ будет хотя бы 2 и мы узнаем про с, а если обе невкусные, то ответ меньше 2 и мы также узнаем про с. Итак, мы смогли узнать про a, b, c. А мы как-то пользовались тем, что мы знаем количество вкусных конфет в множестве X?

Пункт б, подсказка 4

На самом деле нет. А вот узнав все про a, b, c мы попутно узнали и про количество вкусных конфет в множестве X. Тогда в способе узнать все про n конфет за m вопросов мы могли не задавать вопрос про множество X. Значит мы смогли узнать про n+3 конфет за m+2 вопроса. Как нам теперь завершить решение, если про 1 конфету можно узнать какая она за 1 вопрос?

Пункт б, подсказка 5

Если про 1 конфету можно узнать какая она за 1 вопрос, то про 4 конфеты можно узнать за 3 вопроса, про 7 конфет за 5 вопросов, ... про 28 конфет за 19 вопросов. А это даже лучше, чем за 20 вопросов!!!

Показать ответ и решение

а)

Разобьём конфеты на 7  групп по 4  штуки. За 3  хода можно узнать всё про данные конфеты a,b,c,d,  спросив, например, про наборы {a,c,d},{b,c,d},{a,b,c}.  Если на первые два вопросы ответы будут разными, то мы узнаем, каковы конфеты a  и b,  а из третьего вопроса поймём, какова c.  Вернувшись к первому вопросу, узнаем и про d.  Если же ответы на первые два вопроса совпадают, значит, a  и b  одинаковы. Если ответ на третий вопрос меньше 2,  то a  и b  невкусные, а если 2  или более, то вкусные; вкусная ли c,  определим по четности этого ответа. И вновь, вернувшись к первому вопросу, определим, какова d.

Замечание.

Подойдёт и другой набор вопросов, например, {a,c},{b,c},{a,b,d}.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б)

Возможны различные решения этого пункта. Приведём решение, позволяющее найти все конфеты даже за 19  ходов. Докажем следующее утверждение: "Если для n> 0  конфет задача решается за m  вопросов, то для n+ 3  конфет ее можно решить за m+ 2  вопроса"(Поскольку для одной конфеты достаточно одного вопроса, то для 28= 1+9 ⋅3  конфет хватит 1 +9⋅2= 19  вопросов).

Действительно, пусть есть способ узнать про n  конфет за m  вопросов, и пусть первый из этих вопросов задаётся про некоторое множество X. Добавим три конфеты a,b,c,  а к списку вопросов добавим три вопроса про множества {a,c}∪ X  , {b,c}∪ X  и {a,b,c} и уберём вопрос про X.  По ответам на эти вопросы можно узнать, каковы конфеты a,b,c  и сколько сладких конфет в X  (точно так же, как в пункте а, только d  заменяется на X ).

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#39873

На доске написано число 2  . Двое играют в игру, делая ходы по очереди: каждый из игроков своим ходом может написать на доске любую степень двойки (то есть число вида  k
2 ,k ≥1  ). Игрок, после хода которого на доске появятся две одинаковые цифры, проигрывает. У кого из игроков (у того, кто начинает, или у его соперника) есть способ выиграть при любой игре другого? Как он должен действовать?

Источники: ФЕ-2020, 8.4 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1!

Давайте посмотрим, какие цифры у степеней двойки мы знаем. Например, мы знаем, на что они всегда заканчиваются. Давайте попробуем это использовать

Подсказка 2!

2) Да-да, пытаемся сделать так, чтобы наш соперник не смог походить. То есть чтобы все цифры на конце степеней возможные уже были выписаны в числе.

Показать ответ и решение

Тот, кто начинает, может написать число 214 = 16384  и победить, потому что любая степень двойки оканчивается на цифры 2,4,6,8  , а все эти цифры уже будут написаны на доске.

Ответ:

У ходящего первым игрока. Он может написать число 16384  .

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!