41η Διεθνής Μαθηματική Ολυμπιάδα 2000
Διασκεδαστικά Μαθηματικά www.eisatopon.blogspot.com
Πηγή: telemath
Algebra, Geometry, International Mathematical Olympiads, Recreational Mathematics, Math contests, Puzzles, Brainteasers, Number Theory, Combinatorics, Logic, Paradox
Ωραίο πρόβλημα Συνδυαστικής!
ΑπάντησηΔιαγραφήΜια λύση είναι να κάνει μοναδικό(σαν διάστημα) το άθροισμα δύο κουτιών (δηλαδή των αριθμών που περιέχουν τα κουτιά) .
Αν ας πούμε ΚΜΑ (Κ=Κόκκινο, Μ=Μπλε, Α=Άσπρο) βάζει το 1 στο Κ , το 100 στο Α και όλους τους υπόλοιπους αριθμούς στο Μ.
Αν Σ=101 προφανώς είναι από Κ και Α (1+100) άρα το μεσαίο κουτί ,το Μ, δεν έβγαλε κάρτα.
Αν Σ<=100 τότε το «μη-κουτί» είναι το 3ο , το Α. (1+{2 ή 3 ή…ή99}<=100)
Αν Σ>101, τότε το «μη-κουτί» είναι το 1ο, το Κόκκινο. (2 ή 3 ή..ή 99+100>101)
Οι μεταθέσεις ΚΜΑ είναι 3! =6 (ΚΜΑ,ΚΑΜ,ΜΑΚ,ΜΚΑ,ΑΚΜ,ΑΜΚ) ,άρα 6 είναι και οι δυνατοί τρόποι με αυτή τη μέθοδο.
Μια άλλη λύση είναι να εκμεταλλευτούμε τα 3 κουτιά , που μας «υποβάλλουν» αριθμητική modulo 3. Π.χ για διάταξη ΚΜΑ βάζουμε τους αριθμούς διαδοχικά .
Το 1 στο Κ, 2 στο Μ, 3 στο Α, 4 στο Κ, 5 στο Μ, 6 στο Α,…κ.λ.π. Στο Κ λοιπόν πάνε όλοι οι 1mod(3), στο Μ πάνε οι 2mod(3) και στο Α οι 0 (ή 3) mod(3).
Oπότε, το κάθε άθροισμα ,ανάλογα αν είναι 0,1, ή 2 mod(3) μας δίνει μοναδικά το «μη-κουτί». Π.χ Σ=11 =2mod(3)σημαίνει Κόκκινο κουτί (άθροισμα κάποιου 0mod(3) και κάποιου 2mod(3)=2mod(3). Αν το Σ είναι 0mod(3) το «μη-κουτί» είναι αυτό που έχει όλους τους 0mod 3 ,κ.λ.π.
Oμοίως με πριν, οι μεταθέσεις ΚΜΑ,…, είναι 6.
Άρα σύνολο τρόπων τοποθέτησης καρτών: 6+6=12.
To θέμα είναι βέβαια ότι πρέπει να αποδειχτεί ότι δεν υπάρχουν άλλοι, πέραν από αυτούς τους 12 τρόπους. Δεν βρίσκω άλλους, αλλά αυτό δεν είναι απόδειξη! Ίδωμεν…