сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Вася при­шел в ка­зи­но, имея один вшэ-коин (един­ствен­ную в мире вир­ту­аль­ную ва­лю­ту, ко­то­рую можно де­лить на любые части; на­при­мер, можно по­ста­вить на кон  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби вш­эко­и­на). В ка­зи­но иг­ро­кам пред­ла­га­ет­ся де­лать став­ки на цвет шара, ко­то­рый будет вы­та­щен из ящика. Фик­си­ро­ва­но число p, при­чем 1 мень­ше p мень­ше 2 . Если цвет вы­та­щен­но­го шара сов­па­да­ет с тем, на ко­то­рый игрок по­ста­вил x денег  — игрок по­лу­чит назад px денег, если не сов­па­да­ет  — не по­лу­чит ни­че­го. Для ста­вок в каж­дом ра­ун­де можно ис­поль­зо­вать не толь­ко день­ги, имев­ши­е­ся к на­ча­лу игры, но и вы­иг­ры­ши про­шлых ра­ун­дов. Перед на­ча­лом игры Вася смог под­смот­реть, что в ящик по­ло­жи­ли 2 чер­ных и 3 крас­ных шара (дру­гих шаров нет), сыг­ран­ные шары об­рат­но в ящик не воз­вра­ща­ют­ся, игра про­ис­хо­дит пока ящик не опу­сте­ет. Какую мак­си­маль­ную сумму Вася может га­ран­ти­ро­ван­но иметь к концу розыг­ры­ша?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­пол­ним таб­лич­ку: в клет­ке (i, j) за­пи­шем, на какое мак­си­маль­ное число Вася может га­ран­ти­ро­ван­но к концу игры умно­жить име­ю­щу­ю­ся у него сей­час сумму, если сей­час в ящике оста­лось i чер­ных и j крас­ных шаров. Легко по­нять, что стоит с краю: если уже не оста­лось чер­ных шаров, то Вася может смело ста­вить все день­ги на крас­ный шар, со­от­вет­ствен­но уве­ли­чи­вая ка­пи­тал в p раз за каж­дый из остав­ших­ся крас­ных шаров. Ана­ло­гич­но если не оста­лось крас­ных. Это и от­ме­че­но в таб­ли­це ниже.

Те­перь пой­мем, что долж­но сто­ять в клет­ке (i, j) если мы уже знаем, что в клет­ках  левая круг­лая скоб­ка i минус 1, j пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка i, j минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка стоят числа x и y со­от­вет­ствен­но. Пусть для опре­де­лен­но­сти x мень­ше или равно y.

Во-пер­вых, в оп­ти­маль­ной стра­те­гии Вася не дол­жен де­лать по­ло­жи­тель­ные став­ки на оба ис­хо­да. В самом деле, пусть по своей стра­те­гии он дол­жен сей­час по­ста­вить суммы a и b, при­чем a боль­ше или равно b боль­ше 0. Тогда пусть вме­сто этого он по­ста­вит a минус b денег на тот исход, на ко­то­рый дол­жен был ста­вить a, и на 2b боль­ше денег оста­вит не по­став­лен­ны­ми. Тогда при любом ис­хо­де он будет иметь на  левая круг­лая скоб­ка 2 минус p пра­вая круг­лая скоб­ка b денег боль­ше, чем имел бы, если бы ста­вил a и b.

Те­перь пой­мем, сколь­ко же Вася дол­жен ста­вить. Ста­вить он дол­жен на тот цвет, вы­па­да­ние ко­то­ро­го при­во­дит в клет­ку с чис­лом x (на­пом­ним, x мень­ше или равно y пра­вая круг­лая скоб­ка , в про­тив­ном слу­чае если этот цвет вы­па­дет, Вася не смо­жет уве­ли­чить свой ка­пи­тал более чем в x раз, а мы стро­им стра­те­гию лучше. Для опре­де­лен­но­сти обо­зна­чим ко­ли­че­ство Ва­си­ных денег через D и пусть он по­ста­вит \varepsilon D денег на цвет, вы­па­де­ние ко­то­ро­го при­во­дит в клет­ку с чис­лом x. Тогда если выпал этот цвет Вася ока­зал­ся в этой клет­ке имея  левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка D денег, со­от­вет­ствен­но за­кон­чит игру, имея не менее  левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка x D денег (и не может га­ран­ти­ро­ван­но иметь боль­ше). Если же выпал цвет, при­во­дя­щий в клет­ку с чис­лом y, Вася попал туда, имея  левая круг­лая скоб­ка 1 минус \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка D денег, зна­чит, за­кон­чит игру, имея не мень­ше  левая круг­лая скоб­ка 1 минус \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка y D денег (и не может га­ран­ти­ро­ван­но иметь боль­ше). Итак, га­ран­ти­ро­ван­ный ми­ни­мум при этой стра­те­гии есть

\min левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка x D, левая круг­лая скоб­ка 1 минус \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка y D пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­сколь­ку пер­вая из функ­ций под ми­ни­му­мом воз­рас­та­ю­щая по ϵ, а вто­рая  — убы­ва­ю­щая, мак­си­мум ми­ни­му­ма до­сти­га­ет­ся при зна­че­нии \varepsilon, для ко­то­ро­го функ­ции при­ни­ма­ют одно зна­че­ние. Имеем

 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка x D= левая круг­лая скоб­ка 1 минус \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка y D,

от­ку­да \varepsilon= дробь: чис­ли­тель: y минус x, зна­ме­на­тель: y плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x конец дроби . То есть

 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка x D= левая круг­лая скоб­ка 1 минус \varepsilon пра­вая круг­лая скоб­ка y D пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: p x y, зна­ме­на­тель: y плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x конец дроби D.

Иными сло­ва­ми, в ин­те­ре­су­ю­щей нас клет­ке долж­но сто­ять число  дробь: чис­ли­тель: p x y, зна­ме­на­тель: y плюс левая круг­лая скоб­ка p минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x конец дроби . Поль­зу­ясь этой фор­му­лой и зна­че­ни­я­ми в клет­ках на краях, за­пол­ним всю таб­лич­ку:

Ответ: см. табл.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

A0 Пра­виль­ный ответ без до­ка­за­тель­ства — 0 бал­лов.

Любые стра­те­гии без до­ка­за­тель­ства оп­ти­маль­но­сти (или с не­вер­ным до­ка­за­тель­ством оп­ти­маль­но­сти) — 0 бал­лов.

Верно до­ка­зан­ная лемма, что не вы­год­но ста­вить од­но­вре­мен­но на оба цвета — 0 бал­лов (од­на­ко и ре­ше­ние, пол­ное за ис­клю­че­ни­ем от­сут­ствия объ­яс­не­ния, что не надо ста­вить на оба цвета од­но­вре­мен­но, при­рав­ни­ва­ет­ся к пол­но­му).

A3 Верно разо­бра­на стра­те­гия от мо­мен­та, когда оста­лись два шара од­но­го цвета и один дру­го­го: ±8 бал­лов.

A7 При вер­ной ло­ги­ке ре­ше­ния на по­след­нем шаге до­пу­ще­на ариф­ме­ти­че­ская ошиб­ка, при­вед­шая к не­вер­но­му от­ве­ту: ±14 бал­лов.

A8 Ре­ше­ние, пол­ное за ис­клю­че­ни­ем от­сут­ствия объ­яс­не­ния, что не надо ста­вить на оба цвета од­но­вре­мен­но: 17 бал­лов.