сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Рас­смот­рим де­вять чисел k1, ..., k9, где k_i при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 0, 1, 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . При этом хотя бы одно число ki от­лич­но от нуля. С по­мо­щью этих чисел вы­ра­ба­ты­ва­ют по­сле­до­ва­тель­ность u1, u2, ..., u2019 по фор­му­лам:

u_1=k_1, u_2=k_2,  \ldots,  u_9=k_9, u_i плюс 9=r_3 левая круг­лая скоб­ка u_i плюс u_i плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , i=1, 2, \ldots, 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.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для каж­до­го на­бо­ра k= левая круг­лая скоб­ка k_1, \ldots, k_9 пра­вая круг­лая скоб­ка ука­жем такое ми­ни­маль­ное l, что в со­от­вет­ству­ю­щей по­сле­до­ва­тель­но­сти u1, u2, ..., ul 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 u_10= умно­жить на s=u_17=2 и u_18=0. Зна­чит, l=18.

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 дру­гое 2. Тогда u_s плюс 9=0 и l мень­ше или равно 17.

4.  Набор k со­сто­ит из 0 и 1. Число 2 впо­след­ствии дадут толь­ко две рядом сто­я­щие 1. По­это­му рас­смот­рим ва­ри­ан­ты:

а) в k есть рядом сто­я­щие 1. Тогда l мень­ше 19;

б) в k нет рядом сто­я­щих 1. Здесь воз­мож­ны сле­ду­ю­щие слу­чаи:

— есть хоть одна еди­ни­ца «не с краю». То есть най­дет­ся номер s такой, что 2 мень­ше или равно s мень­ше или равно 8 и k_s=1. Рядом сто­я­щих еди­ниц нет, по­это­му k_s минус 1=k_s плюс 1=0. Тогда u_s плюс 8=u_s плюс 9=1. Сле­до­ва­тель­но, u_s плюс 17=2 и l мень­ше или равно 25;

— еди­ни­ца есть толь­ко «с краю». Пусть k= левая круг­лая скоб­ка 1, 0, \ldots, 0 пра­вая круг­лая скоб­ка . В этом слу­чае на­ча­ло по­сле­до­ва­тель­но­сти u1, u2, ... можно вы­чис­лить не­по­сред­ствен­но:

 левая фи­гур­ная скоб­ка u_n пра­вая фи­гур­ная скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка 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, \ldots пра­вая фи­гур­ная скоб­ка

и убе­дить­ся, что l=27. Пусть k= левая круг­лая скоб­ка 1, 0, \ldots 0, 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда

 левая фи­гур­ная скоб­ка u_n пра­вая фи­гур­ная скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 1, 0 \ldots пра­вая фи­гур­ная скоб­ка

и l=18 . И, на­ко­нец, для k= левая круг­лая скоб­ка 0, \ldots 0, 1 пра­вая круг­лая скоб­ка на­хо­дим

 левая фи­гур­ная скоб­ка u_n пра­вая фи­гур­ная скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка 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, \ldots пра­вая фи­гур­ная скоб­ка

и  l=26.

От­ме­тим, что слу­чаи, «k со­сто­ит толь­ко из 2» и «k со­сто­ит толь­ко из 0 и 2» эк­ви­ва­лент­ны слу­ча­ям 2 и 4 со­от­вет­ствен­но. Дей­стви­тель­но, если в по­сле­до­ва­тель­но­сти {un}, от­ве­ча­ю­щей на­бо­ру 2 умно­жить на k, за­ме­нить все 2 на 1, а 1 на 2, то по­лу­чит­ся по­сле­до­ва­тель­ность, со­от­вет­ству­ю­щая на­бо­ру k.

 

Ответ: l=27 .