Тема . Курчатов

Логические и комбинаторные рассуждения на Курчатове

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126198

Найдите количество перестановок ( a ,a,...,a
 1  2    10  ) набора чисел (1,2,...,10),  таких, что a ≤2a ≤ ...≤ 10a .
1    2        10

Источники: Курчатов - 2025, 10.5 ( см. olimpiadakurchatov.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для решения данной задачи необходимо доказать, что количество перестановок чисел a₁; a₂;...; aₙ равно F(n + 1), где F(n) — число Фибоначчи с номером n.

Подсказка 2

Будем доказывать это утверждение по индукции. Для n = 1 и n = 2 можно проверить утверждение перебором (получается, база индукции уже есть!). Для того, чтобы доказать данное утверждение для больших n будем рассматривать такой индекс k, что k-ый член последовательности равен n. Посмотрим тогда внимательно на отрезок [k + 1;n] и подумаем, какие числа могут на нём лежать.

Показать ответ и решение

Докажем следующее утверждение: количество перестановок a ,a ,...,a
 1 2    n  чисел 1,2,...,n  таких, что a ≤ 2a ≤ ...≤ na ,
 1    2        n  равно F   ,
 n+1  где Fn  n  -е число Фибоначчи (F1 =F2 =1,  Fk+1 = Fk+ Fk−1).  Отсюда будет следовать, что ответом является число F11 = 89.

Обозначим через Pn  количество искомых перестановок длины n.  Заметим, что P1 = 1,  P2 = 2.  Докажем, что Pn+1 = Pn+ Pn− 1  при n ≥ 2.  Для этого поймем, на какой позиции может стоять в нашей перестановке число n.

Пусть k  — такой индекс, что ak = n.  При k= n  мы получаем an = n,  количество таких перестановок равно Pn−1.  При k =n − 1  имеем nan ≥ n(n − 1),  тогда an ≥ n− 1.  Но an ⁄= n,  поэтому an = n− 1,  количество перестановок равно Pn−2.

Предположим, что существует такая перестановка, что ak =n  при k ≤n − 2.  Для каждого i∈(k,n)  имеем

kn = kak ≤iai < nai,

поэтому ai ≥ k+ 1.  Кроме того,

nan ≥ (n − 1)an−1 ≥(n− 1)(k+ 1)

Из этого следует

an ≥ k+1

Получается, что все числа ak,ak+1,...,an  лежат на отрезке [k+1;n].  Но на этом отрезке лишь n− k  чисел, значит, мы получили противоречие.

Ответ:

89

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!