Тема Верченко - задания по годам

Верченко 2020

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#123666

Известно, что p,p,p,p
  1  2 3  — различные простые числа, и p3− 2p2− 16p =p ⋅p ⋅p − 32.
             1  2  3  Найдите все такие числа p,p,p ,p .
   1 2 3  Ответ обоснуйте.

Источники: Верченко - 2020, 11.1

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуйте преобразовать равенство так, чтобы оно (возможно, не полностью) красиво разложилось на скобки и мы могли сделать выводы о p.

Подсказка 2

Отлично, теперь мы знаем, чему равно (p-2)(p-4)(p+4). Что так и хочется сделать с p₁, p₂ и p₃, чтобы порассуждать об их значениях?

Подсказка 3

Как воспользоваться простотой чисел?

Подсказка 4

Упорядочим p₁, p₂ и p₃ и каждой скобке присвоим значение!

Подсказка 5

Осталось лишь разобрать случаи, каким же простым может быть p. В этом нам может помочь известная идея из теории чисел, которая помогает решать уравнения в целых числах.

Подсказка 6

Рассмотрите равенство по некоторому модулю!

Показать ответ и решение

Так как условие симметрично относительно p,p ,p,
 1 2 3  тогда, не умаляя общности, считаем, что p <p < p .
1   2   3  По условию  3   2
p − 2p − 16p+ 32 =p1⋅p2⋅p3.  Разложим левую часть на множители:

(p− 2)(p− 4)(p+ 4) =p1⋅p2⋅p3

Непосредственной проверкой убеждаемся, что p⁄= 2,3,5.  Значит, p> 5.  Следовательно, числа в левой части равенства различны и отличны от 1.  Поэтому p− 4= p,p− 2= p ,p+ 4= p .
       1       2       3  Поскольку p  на 3  не делится, возможны случаи:

1.

Число p  при делении на 3  даёт остаток 1.  Тогда на 3  делится число p − 4.  Такое возможно только, когда p− 4 =3,  так как число p− 4= p1  — простое. Отсюда p= 7,p1 =3,p2 = 5,p3 = 11.

2.

Число p при делении на 3  дает остаток 2.  Тогда на 3  делится p+ 4.  Значит p+4 =3,  что невозможно.

Ответ:

 p =7,p = 3,p = 5,p = 11,
      1    2    3  при условии p  <p < p
 1   2   3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#123667

Для зашифрования осмысленного слова его буквы переводят в числа x ,x ,...,x
 1  2    n  по таблице. Затем выбирают натуральные числа x
 0  и k.  Далее число x0  приписывают в начало последовательности x1,x2,...,xn,  а число            n+4
xn+1 =x0+ 19  (где n− длина слова) — в ее конец. Получившаяся в результате последовательность x0,x1,...,xn,xn+1  затем преобразуется в последовательность y0,y1,...,yn,yn+1  по формуле       (        3   )
yi = r32 xi+ 6xi⋅k + k ,i= 0,1,...,n+ 1,  где r32(a)− остаток от деления числа a  на 32.  Затем числа y0,y1,...,yn+1  заменяют буквами согласно таблице. В результате получили вот что: КЙЫЦНБНЦЛ. Какое слово было зашифровано?

А Б В Г Д Е Ё Ж 3 И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Ш Ъ Ы Ь Э Ю Я
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Источники: Верченко - 2020, 11.2

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Да, условие и правда очень мудрёное и не совсем понятно за что ухватиться. Для начала наверное будет хорошо выписать всё, что можем найти. Как насчёт n и последовательности y?

Подсказка 2

Первая и последняя буква в итоговом шифре никак не зависят от изначального слова, но их можно использовать, чтобы найти k. Подумайте, каким образом?

Подсказка 3

Попробуйте рассмотреть остаток от деления от разности последней и первой букв. Может, так получится оценить k?

Подсказка 4

Опробуйте значение k, используйте правило шифрования в обратную сторону и посмотрите, получилось ли осмысленное слово. Если нет, то может стоит попробовать другое значение k?

Показать ответ и решение

В слове КЙЫЦНБНЦЛ 9  букв, значит n= 9− 2= 7.  Найдеём остаток

     11        25         5          33            3
r32(19 )= r32((19 )⋅19)= r32(9⋅19)= r32((3 ) ⋅57)= r32((− 5) ⋅(−7))= r32(3⋅25)=11

Преобразуем зашифрованный текст в последовательность чисел:

y0 = 10, y1 =9, y2 = 27, y3 = 22, y4 = 13, y5 = 1, y6 =13, y7 = 22, y8 = 11

Из условия следует, что x8− x0 = 11.  Рассмотрим разность

r32(y8− y0)=r32(x8+ 6x8⋅k3 +k − x0− 6x0⋅k3 − k)=

= r32((1 +6k3)⋅(x8− x0))= r32(11⋅(1+ 6k3))

Имеем:

r32(11⋅(1+ 6k3))= 1

Заметим, что r32(3⋅11)= 1.  Откуда находим r32(1+ 6k3)= 3.  Значит,

1+ 6k3 = 3+32t

 3
3k  =1+ 16t

   3
33k = 11+ 11⋅16t

Значит, r16(33k3)= r16(k3)= 11.  В итоге

3
k =11+ 16p

При p= 1  получим k3 =27.  Отсюда k =3.  Опробуем полученное значение.

Согласно правилу зашифрования

y = 9= r (x + 6x  ⋅27+ 3)= r (x ⋅3+ 3)
 1      32 1   1         32 1

3x1+ 3= 9+32t

3x1 =6+ 32t

Т.е. r32(3x1)= 6,  тогда r32(x1)= 2.  Продолжая дальше получим:

y2 = 27= r32(x2+ 6x2⋅27+3)= r32(x2⋅3+3)

3x2+3 =27+ 32t

3x2 = 24+ 32t

Т.е. r32(3x2)= 24,  тогда r32(x2)= 8.  В итоге получим слово ВИСОКОС.

Ответ:

ВИСОКОС

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#123668

Каждому из четырех абонентов A ,A ,A ,A
  1 2  3  4  надо выдать по два уравнения вида aw +bx+ cy++dz = t,  где a,b,c,d,t,w,x,y,z ∈{0,1}.  Значения секретных битов w,x,y,z  одинаковы для всех абонентов и им заранее неизвестны. Приведите хотя бы один пример уравнений, которые надо выдать этим четырем абонентам, чтобы каждая пара {A1,A3},{A1,A4},{A2,A3} могла достоверно вычислить w,x,y,z,  но чтобы при этом: 1)  ни одна другая пара абонентов не могла бы достоверно вычислить более одного секретного бита; 2)  ни один абонент в одиночку не был в состоянии достоверно вычислить даже один секретный бит. Например, если абонент A1  получит уравнения {w +x +y+ z = 1;w + x+ 0⋅y+0 ⋅z =1},  а A2  {w+ 0⋅x+ y+0 ⋅z =0;w+ x+ 0⋅y+ +z = 0}.  Тогда, объединившись, из имеющихся в их распоряжении четырех уравнений они однозначно найдут, что w = 1,x =0,y = 1,z =1.  При этом будем говорить, что пара абонентов {A1,A2} может достоверно вычислить секретные биты w,x,y,z.  Здесь традиционно полагается, что 1+ 1= 0.

Источники: Верченко - 2020, 11.3

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала подумайте, как спрятать один конкретных бит z от всех абонентов, кроме конкретной пары.

Подсказка 2

Можно выбрать один конкретный бит и выдать его первому абоненту (уравнением a = p). А второму выдать уравнение a + z = q. Тогда они смогут угадать секретный бит z. Но как спрятать его от остальных? Каким выбрать a?

Подсказка 3

Попробуйте сделать так, чтобы a зависел от других секретных битов.

Показать ответ и решение

"Спрятать"один бит, например, z,  от всех абонентов, но сделать его доступным для пары {A ,A }
  i j можно следующим общим способом: выбрать некоторый бит a,  пусть a= p,  выдать это уравнение Ai,  а уравнение Aj  — уравнение a+ z = q (p,q ∈{0,1} — произвольные, но зафиксированные значения). Ни Ai,  ни Aj  не могут достоверно получить значение бита z  из имеющихся у них уравнений, но вместе они смогут его вычислить: a+a +z =z =p+ q.

Применительно к задаче, в качестве бита a  можно использовать сумму других двух секретных бит. Выдадим абоненту A2  уравнение x +y = p1  а A1  — уравнение x+ y+ z = q1,  тогда, сложив эти уравнения вместе, пара абонентов {A1,A2} найдет z = p1+q1.  Выдадим абоненту A2  также уравнение x+z =p2,  тогда они найдут бит y = p2 +q1.  Очевидно, что при таком способе, если пара абонентов находит 2  бита, то она найдет и третий, так как он будет присутствовать хотя бы у одного абонента в линейной комбинации: x =p1+ p2+q1.

Этот способ можно распространить и на пары абонентов {A1,A3},{A1,A4},  проверяя при этом, что пары абонентов {A2,A3},{A2,A4},{A3,A4} не смогут найти ни одного бита.

Ответ:

Например,

A1 :w+ x= w0+ x0,x+y =x0+ y0

A2 :w+ x= w0+ x0,x+y +z = x0+ y0+z0

A3 :y+ z = y0+z0,w+ x+ y = w0+ x0 +y0

A4 :w+ x+ y = w0+ x0+ y0,x+ y+ z = x0+y0+ z0

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#123669

Саша решил отправить Маше записку. Для этого каждую букву сообщения он заменил комбинацией из 0  и 1  согласно таблице (А—00000,  Б—00001,...,  Я — 11111).  Взяв день "Д"и номер месяца "М"своего рождения Саша вычислил      2    2
u1 = Д +M ,u2 = Д ⋅M, u3 = Д− M.  Далее Саша вычислил четвертое u4 = r32(u1+ u2u3),  пятое u5 = r32(u2+ u3u4),...,  n  -ое число un =r32(un−3 +un−2un−1),  где r32(a)− остаток от деления числа a  на 32.  К i  -му биту символу исходного сообщения (0  или 1)  он прибавил число ui  и взял остаток от деления на 2.  Полученную последовательность из 0  и 1  он вновь преобразовал в буквы по таблице и получил следующее сообщение: ЖДУЛЩБШЛТВШЦЧ. Помогите Маше прочитать его.

A Б B Г Д E Ж 3 И Й K Л М H 0 П P C T У Ф X II Y Ш Ш T Ы Б 9 I0 Я
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

Источники: Верченко - 2020, 11.4

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Подумайте, как удобнее воспринимать условие «к i-ому биту символу исходного сообщения Петя прибавил u_i и взял остаток от деления на 2»

Подсказка 2

Поскольку результат зависит только от того, четное u_k или нет, то u_i достаточно смотреть на все сравнения по mod 2 вместо mod 32

Подсказка 3

Как четность u_k зависит от четности Д и М?

Подсказка 4

Записка должна нести осмысленное послание. Исключите неподходящие варианты дешифровок.

Показать ответ и решение

По условию, числа u
 k  прибавляются к битам открытого текста, а результат заменяется остатком от деления на 2. Заменим на остатки сразу: uk = 0,  если четное, и uk = 1,  если нечетное. Это не помешает нам вычислить остаток от деления на 32, так как если число четное, остаток будет четным, иначе — нечетным.

Посмотрим, какие последовательности мы получим в зависимости от четности чисел Д и М:

1.

Числа Д, М — нечетные. Тогда u1 = 0,u2 = 1,u3 = 0,...

2.

Числа Д, М имеют разную четность. Тогда u1 = 1,u2 = 0,u3 = 1,...

3.

Числа Д, М — четные. Тогда u1,u2,...,u32 = 0.  В этом случае текст Машиной записки остался бы без изменения, что, очевидно, не так.

Далее необходимо в первых двух случаях полностью вычислить последовательность {un},  вычесть ее из зашифрованного текста (ЗТ) и убедиться, что читаемый вариант получается во втором случае (см. таблицу).

PIC

PIC

Ответ:

СКОРОПЕРЕМЕНА

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#123670

Звук записывается на магнитный слой барабана, который вращается с постоянной скоростью, совершая один оборот за 4  секунды. Рядом с барабаном по окружности через равные расстояния размещены записывающая (1)  и три читающие головки (2),  (3),  (4).  В каждый момент времени в телефонную линию передается сигнал с одной из читающих головок. Устройство спроектировано так, что каждый участок сигнала будет передан в линию один раз, а сама передача стартует, как только начало записи окажется у 3  -й читающей головки. Сколько различных вариантов звука, переданного в линию, может получиться, если сообщение длилось 20  секунд?

PIC

Источники: Верченко - 2020, 11.5

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть передача длилась n секунд. Как можно представить звук, переданный на линию?

Подсказка 2

Переключение между читающими головками происходит раз в секунду, поэтому можно разбить весь звук на n фрагментов и рассматривать их перестановки.

Подсказка 3

Обозначим количество перестановок за T(n). Передача закончится на (n+1)-ой секунде. Какие фрагменты могут быть переданы в этот момент на линию?

Подсказка 4

Мог быть передан n-ый или (n+1)-ый фрагмент. Рассмотрите оба случая.

Подсказка 5

Пусть был передан (n+1)-ый фрагмент. Значит, он не мог быть передан на предыдущей секунде. Чему тогда равно количество перестановок фрагментов?

Подсказка 6

T(n-1). Проведите аналогичные рассуждения для n-ого фрагмента и выведите формулу для T(n).

Показать ответ и решение

Пусть передача длилась n  секунд. Так как переключение между читающими головками происходит раз в секунду, весь звук можно разбить на n  фрагментов по 1 секунде, тогда звук, переданный на линию, будет будет перестановкой этих фрагментов. Обозначим количество возможных перестановок за T(n).

Представим весь процесс в виде таблицы, элементами которой являются номера фрагментов. Например, на второй секунде, с которой начинается передача, на пишущей головке будет третий фрагмент звука, второй фрагмент звука будет на второй читающей головке, а первый фрагмент — на третьей. Передача закончится на (n +1)− ой секунде. В этот момент на линию может быть передан (n− 1)− ый или n− ый фрагмент звука. Рассмотрим оба случая:

PIC

1.

Пусть в момент времени n +1  бы передан n− ый фрагмент. Тогда он не мог быть передан на предыдущей секунде. Если посмотреть на таблицу, становится ясно, что количество перестановок фрагментов в этом случае совпадает с T (n − 1),  иначе говоря, количеством способов переставить звук длины n− 1.

PIC

2.

Пусть в момент времени n+ 1  бы передан (n− 1)− ый фрагмент. Тогда он не мог быть передан на предыдущих секундах. Так как n− ый фрагмент должен уйти на линию, он должен быть передан в момент n.  Тогда до (n− 1)− ой секунды должно быть передано n − 2  последовательных фрагмента, что соотвествует T(n− 2)  способам.

PIC

Таким образом, T(n)=T (n − 1)+ T(n − 2).  Для любого n,  чтобы найти T(n),  достаточно найти T(1)  и T(2).  Останется только с использованием формулы T(n)= T(n − 1)+ T(n− 2)  вычислить нужное значение.

PIC

Ответ:

 10946

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#123671

Рассмотрим девять чисел k,...,k ,
 1    9  где k ∈{0,1,2}.
i  При этом хотя бы одно число k
 i  отлично от нуля. С помощью этих чисел вырабатывают последовательность u1,u2,...,u2019  по формулам: u1 = k1,u2 = k2,...,u9 =k9,ui+9 = r3(ui+ ui+1),  i= 1,2,...,2010,  где r3(a)  — остаток от деления числа a  на 3.  Найдите такое наименьшее натуральное число l,  что какие бы исходные числа k1,...,k9  мы ни взяли, в последовательности u1,u2,...,ul  каждое из чисел 0,1  и 2  гарантированно встретится хотя бы один раз.

Источники: Верченко - 2020, 11.6

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам никто не говорил, какой конкретный набор для k будет дан. Давайте разбирать все варианты, которые могут возникнуть и мы уже решим задачу! Какой будет самым простым для нас?

Подсказка 2

В наборе k могут быть варианты: встречаются все три числа, набор состоит только из единиц или только из двоек, в наборе есть 1 и 2, но нет 0, в наборе есть только 1 и 0 и последний вариант - в наборе только 0 и 2. Для первых вариантов найти l не составляет проблем, осталось понять, что происходит в последних двух случаях!

Подсказка 3

Отдельного внимания стоит случай, где в k единицы не стоят рядом. Нам опять нужен перебор (посмотрим, что будет, если 1 стоит только на первой и/или последней позициях). Но не забудем, что мы решаем через полный перебор, поэтому остальные случаи тоже требует рассмотрения

Показать ответ и решение

Для каждого набора k =(k ,...,k )
     1    9  укажем такое минимальное l  , что в соответствующей последовательности u ,u,...,u
 1 2     l  присутствует каждое из чисел 0, 1 и 2. Затем среди всех таких l  останется выбрать наибольшее — это и будет ответом в задаче.

1.

В наборе k  встречается каждое из чисел 0, 1 и 2. Тогда искомое l  не превосходит 9.

2.

Набор k  состоит только из 1. Тогда u10 =...=u17 = 2  и u18 =0.  Значит, l= 18.

Заметим, что случай «k  состоит только из 2» эквивалентен, так как если в последовательности {un},  отвечающей набору 2k =(2k1,2k2,...),  заменить все 2 на 1, а 1 — на 2, то получится последовательность, соответствующая набору k.

3.

В наборе k  присутствуют и 1, и 2, но нет 0. Значит, среди чисел u1,u2,...,u9  есть два соседних (us и us+1),  одно из которых равно 1, а второе — 2. Тогда us+9 = 0  и l≤ 17.

4.

Набор k  состоит из 0 и 1.

Сразу заметим, что случай «k  состоит только из 0 и 2» эквивалентен, так как если в последовательности {un},  отвечающей набору 2k = (2k1,2k2,...),  заменить все 2 на 1, а 1 — на 2, то получится последовательность, соответствующая набору k.

Теперь перейдем к разбору. Число 2 впоследствии дадут только две рядом стоящие 1. Поэтому рассматриваем варианты:

а) В k  есть рядом стоящие 1. Тогда l≤19.

б) В k  нет рядом стоящих 1.

Предположим, что 1 есть только на первой и/или последней позициях.

∙ Пусть k = (1,0,...,0).  В этом случае начало последовательности u ,u ,...
 1 2  можно вычислить непосредственно:

{un} ={1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,2,1,0,...}

Тогда l= 27.

∙ Пусть k = (1,0,...,0,1).

{un}= {1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,2,1,0...}

Тогда l= 18.

∙ Пусть k = (0,...,0,1).

{un}= {0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,2,1,0,...}

Тогда l= 26.

Итак, мы рассмотрели все случаи, когда 1 есть только на первой и/или последней позициях.

Иначе найдется номер s  такой, что 2≤ s≤ 8  и ks = 1.  Рядом стоящих 1 нет, поэтому ks− 1 =ks+1 = 0.  Тогда us+8 = us+9 = 1.  Следовательно, us+17 = 2  и l≤25.

Ответ:

 l= 27

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!