avva: (Default)
[personal profile] avva
Три математических задачки олимпиадного типа. Первая лёгкая, вторая и третья чуть сложней, возможно. Решения напишу через день-два, если какие-то не решат в комментах.

1. Прямая линия, пересекающая шахматную доску размером 8x8, пересекает в ней какое-то количество шахматных полей-квадратов. Условимся, что прямая пересекает квадрат, если она проходит сквозь хотя бы одну точку внутри его (точки на границе "не считаются"). Найти максимальное число квадратов, которое может пересечь прямая.

2. На плоскости с координатной сеткой рисуем круг с радиусом 2 (радиус, не диаметр!). Какое-то количество вершин координатной сетки (точек-перекрестий) окажутся внутри круга; здесь, опять-таки, точки, оказавшиеся на границы круга, "не считаются". Найти минимальное и максимальное возможное число вершин сетки, могущих попасть внутрь круга.

3. Для каждого натурального числа n определим f(n) = количество положительных делителей числа n, т.е. чисел, на которые n делится без остатка -- включая 1 и само число n. Например, f(1)=1, а f(4)=3, потому что у четвёрки есть три делителя: 1, 2 и 4.

Каждое натуральное число n порождает бесконечную последовательность такого вида: n, f(n), f(f(n)), f(f(f(n))), ... То есть мы берём количество делителей последнего числа в списке и добавляем его в конец списка, потом опять берём уже его количество делителей и добавляем, и так до бесконечности.

Задание: найти (и доказать, естественно), для каких n порождаемая ими последовательность не содержит ни одного точного квадрата (т.е. числа вида k2, являющегося квадратом другого натурального числа).

Date: 2002-10-15 09:59 am (UTC)
From: [identity profile] muchacho.livejournal.com
1. Очевидно, что прямая не может пересекать одновременно четыре поля-квадрата, образующих квадрат 2х2. Если прямая проходит через два противоположных угловых поля, то максимальное число пересекаемых полей - 15, с учетом первого утверждения. Ну, плюс еще ограничение, что когда мы идем по пересекаемым полям, начиная от крайнего, то переход от поля к полю по вертикали или горизонтали всегда в одну сторону (т.е. всегда либо вверх, либо вниз, и либо влево, либо вправо). По диагонали - неоптимально. Если прямая не проходит через угловые поля, то всё равно прямая пересекает какие-то поля (одно или два) у противоположных или примыкающих граней. Для всех таких случаев максимальное число пересекаемых полей - строго меньше 15-ти. Т.е. максимум - 15.

Типа, для доски MxN должно получиться M+N-1.

2. Если 2 - радиус, а не диаметр, то минимум - 9 (единственное положение: небольшой сдвиг в любом направлении увеличивает число захваченных вершин как минимум на одну), максимум - 14. Потребовалось показать, что
(2 - sqrt(7)/2)^2 + (3/2)^2 < 2^2, а также
(3 - sqrt(7)/2)^2 + (1/2)^2 < 2^2.

Re:

Date: 2002-10-15 12:27 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
1. Не уверен, что это достаточно точно... но в принципе, верно. Есть куда более простой аргумент, однако. Ответ правильный, конечно.

2. Да, верно! Но Вы забыли привести сами положения?

Re:

Date: 2002-10-15 12:51 pm (UTC)
From: [identity profile] muchacho.livejournal.com
1. Ну, более кратко, если прямая пересекает два поля, которые отстоят друг от друга на m и n полей по вертикали и горизонтали, то она пересекает максимум m+n+1 полей между ними, включая их.

2. 9 - центр круга в узле сетки.
14 - поместим центр круга в середину клетки координатной сетки, тогда внутрь круга попадает 12 точек; смещаем круг параллельно линиям сетки так, чтобы попали еще две точки. Два неравенства доказывают, что другие точки из круга не "потерялись".

December 2025

S M T W T F S
  123 4 56
78 9 10 11 1213
1415 1617181920
21 22 23 24 2526 27
28293031   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Dec. 28th, 2025 05:47 pm
Powered by Dreamwidth Studios