Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела регион 11 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80614

В стране 2000  городов. Каждый город связан беспосадочными двусторонними авиалиниями с некоторыми другими городами, причём для каждого города число исходящих из него авиалиний есть степень двойки (то есть 1,2,4,8,...  ). Для каждого города A  статистик подсчитал количество маршрутов, имеющих не более одной пересадки, связывающих A  с другими городами, а затем просуммировал полученные результаты по всем 2000  городам. У него получилось 100000.  Докажите, что статистик ошибся.

Источники: Всеросс., 2000, РЭ, 11.8(см. math.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Глобальная идея задачи такая: нужно обозначить через 2^{n_i} количество авиалиний, выходящих из i-го города, посчитать суммарное количество авиалиний и показать, что оно не может быть 100 000.

Подсказка 2:

Чтобы было проще считать, давайте вычислим для какого-нибудь города, сколько маршрутов из одной авиалинии заканчиваются в нём, а также сколько маршрутов из двух авиалиний проходят через него.

Подсказка 3:

Если степень вершины x, то x маршрутов с одной авиалинией и x(x - 1) с двумя. Если не понимаете, почему так, то сначала обязательно разберитесь.

Подсказка 4:

Итак, теперь вы поняли, что количество авиалиний равно сумме 4^{n_i} по всем i от 1 до 2000. Осталось показать, что оно не может равняться 100 000. Теория чисел в помощь.

Подсказка 5:

Одна из самых тривиальных идей в таких случаях — показать, что выражения дают разные остатки по какому-то модулю, а значит, не могут быть равными.

Показать доказательство

Назовём беспосадочный перелёт из одного города в другой коротким маршрутом, а перелёт из одного города в другой с одной пересадкой в пути длинным маршрутом. Перенумеруем города и обозначим через  ni
2  (i=1,...,2000)  число рейсов, выходящих из i  -го города.

Будем учитывать короткие маршруты в их конечных пунктах, а длинные — в пунктах пересадки. Тогда, если из города выходит x  авиалиний, то в нём будет учтено x  коротких маршрутов и x(x− 1)  длинных (так как из каждого смежного города через данный проходит x− 1  длинных маршрутов), а всего —             2
x+ x(x − 1)= x  маршрутов. Таким образом, общее число маршрутов равно

22n1 + ...+ 22n2000 =4n1 + ...+ 4n2000

Поскольку 4  в любой степени при делении на 3  дает остаток 1,  то остаток от деления на 3  у общего числа маршрутов такой же, как у числа 2000,  то есть 2,  а у числа 100000  этот остаток равен 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!