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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76067

Дима загадал целое число, а Петя пытается его угадать. На каждом шаге он выбирает целое число N  и задает Диме вопрос: «Верно ли, что загаданное число равно N  ?».

(a) Если Петя не угадал, то Дима обязан перезагадать свое число, увеличив его на N.

(b) Если Петя не угадал, то Дима сообщает Пете, больше или меньше загаданное число, чем N,  а затем обязан перезагадать свое число, либо увеличив его на N,  либо уменьшив его на N  (Петя не знает, какой из этих двух вариантов выберет Дима).

Может ли Петя действовать так, чтобы через несколько шагов гарантированно угадать текущее загаданное число?

Подсказки к задаче

Подсказка 1, пункт а

Изначальное число произвольно, следовательно, мы должны научиться проверять каждое целое число на каком-то шаге. Как это можно сделать?

Подсказка 2, пункт а

Давайте научимся проверять последовательно числа 0, 1, -1, 2, -2, .... Как будут выглядеть наши вопросы?

Подсказка 3, пункт а

Каждый раз к числу, которое мы хотим проверить, давайте прибавлять сумму чисел, которые мы проверяли на предыдущих шагах.

Подсказка 1, пункт б

Как в произвольный момент времени понимать знак числа, не меняя его?

Подсказка 2, пункт б

Спрашивать равно ли наше число 0. Теперь было бы хорошо определять границы, в которых находится наше число, постепенно увеличивая его. Как это можно сделать?

Подсказка 3, пункт б

Спрашивать равно ли наше число 0. Теперь было бы хорошо определять границы, в которых находится наше число, постепенно увеличивая его. Как это можно сделать?

Подсказка 4, пункт б

Будем считать, что загаданное число положительно. Давайте спрашивать равно ли наше число последовательными степеням двойки. Почему рано или поздно мы услышим, что загаданное число меньше того, которое мы загадали?

Подсказка 5, пункт б

В каких границах находится загаданное число после этого вопроса?

Подсказка 6, пункт б

Пусть на текущий момент мы знаем, что загаданное число не превосходит по модулю некоторого значения M. Как путем задачи нескольких вопросов уменьшить проверяемое M?

Показать ответ и решение

(a) Пусть Дима загадал значение — x  , а Петя задаст вопросы следующего вида: «Верно ли, что загаданное число равно n+ Sn  ?», где n  — какое-то число, Sn  — сумма чисел из предыдущих вопросов. По условию Дима увеличивал свое значение на число из вопроса Пети, если Петя не угадал, поэтому Петин вопрос вида: «Верно ли, что загаданное число равно n+ Sn  ?» — по смыслу эквивалентен вопросу: «Верно ли, что x= n?  »

Переберем значения n  в следующем порядке: 0,1,−1,2,− 2,3,−3,....

То есть первые несколько вопросов выглядят так:
«Верно ли, что загаданное число равно 0
«Верно ли, что загаданное число равно 1+ 0
«Верно ли, что загаданное число равно − 1+ ((1+ 0)+0)
«Верно ли, что загаданное число равно 2+ ((−1 +1+ 0)+(1+ 0)+0)
...

Тогда Петя рано или поздно выберет значение n  равное изначально загаданному x  и, спросив «Верно ли, что загаданное число равно x +Sn?  » угадает текущее число.

(b) Пусть Петя сначала задаст вопрос, который не изменит числа: «Верно ли, что загаданное число равно 0  ?» Либо он угадает, либо сможет узнать знак загаданного числа. Без ограничения общности далее считаем, что загаданное число положительное, иначе задаем следующие вопросы с противоположным знаком. (И также будем считать - что если Петя угадал число в какой-то момент, то он автоматически выиграл.)

Теперь пусть Петя задает вопросы вида:
«Верно ли, что загаданное число равно 2− 1
«Верно ли, что загаданное число равно  2
2 − 1
«Верно ли, что загаданное число равно  3
2 − 1
«Верно ли, что загаданное число равно  4
2 − 1

«Верно ли, что загаданное число равно  k
2 − 1

Если Дима ответит, что загаданное число в данный момент      k
N > 2 − 1,  то после вычитания или прибавления к N  числа  k
2 − 1  новое число также будет строго положительным.

Петя будет задавать вопросы до тех пор, пока впервые не получит ответ, что в данный момент загаданное число N < 2k− 1.  Заметим, что такой момент наступит, потому что 2k− 1= (2− 1)+ (22− 1)+...(2k−1− 1)+ k,  то есть как минимум на шаг с номером k0,  где   k0  — изначальное загаданное число, Дима ответит отрицательно на этот вопрос, так как каждый раз число увеличивалось максимум — на сумму чисел во всех предыдущих вопросах.

Перед последним вопросом загаданное число будет лежать в границах 0< N <2k− 1,  то есть после изменения на 2k− 1  оно не превосходит по модулю числа 2k+1− 2.

Пусть Петя задаст вопрос: «Верно ли, что загаданное число равно 0  ?» И тем самым поймет знак загаданного числа в данный момент.

То есть теперь нам известны знак и границы, в которых лежит текущее загаданное число.

После этого, пока не угадаем число, будем задавать вопросы:
«Верно ли, что загаданное число равно MAXi  ?», где MAXi  — текущее максимальное по модулю значение для загаданного числа (может быть как положительным, так и отрицательным числом)
«Верно ли, что загаданное число равно 0

После первого вопроса (про MAXi  ) мы либо угадали число, либо "потенциальные числа"теперь изменили знак (то есть Дима вычел MAXi  из загаданного), либо сохранили знак (Дима прибавил MAXi  к загаданному числу). Следующий вопрос определяет прибавили или вычли MAXi,  и тогда мы снова знаем границы для загаданного числа, но теперь "потенциальных значений"на одно меньше. Значит, такими вопросами число рано или поздно будет угадано.

Ответ:

(a) Да

(b) Да

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!