Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1883091
А
Аноним
16 октября 2024 13:19 · публичный вопрос
А
Аноним

По кругу расставлены девяносто горшков.В каждом из горшков сидит хотя бы одна лягушка,и в любых трёх стоящих подряд горшках суммарно сидит ровно четыре лягушки.Сколькими способами цапля Анастасия сможет выбрать два горшка так,чтобы в них суммарно оказалось ровно три лягушки

Нейросеть16 октября 2024 13:19

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала введем некоторые обозначения. Пусть \( a_i \) — количество лягушек в \( i \)-ом горшке, где \( i = 1, 2, \ldots, 90 \). Из условия задачи мы знаем, что для любых трех подряд стоящих горшков выполняется равенство:

\[ a_i + a_{i+1} + a_{i+2} = 4 \]

Это условие необходимо для всех \( i \), при этом следует учитывать, что индексы горшков следует рассматривать по модулю 90.

Шаг 1: Выявление связей между лягушками в горшках

Теперь можно рассмотреть частности значений \( a_i \). Обозначим количество лягушек в трех подряд стоящих горшках:

  • \( a_1 + a_2 + a_3 = 4 \)
  • \( a_2 + a_3 + a_4 = 4 \)
  • \( a_3 + a_4 + a_5 = 4 \)
  • и так далее, до \( a_{90} + a_1 + a_2 = 4 \).

Из первого уравнения выражаем \( a_3 \):

\[ a_3 = 4 - a_1 - a_2. \]

Теперь заменим \( a_3 \) во втором уравнении:

\[ a_2 + (4 - a_1 - a_2) + a_4 = 4. \]

Упрощая это уравнение, получаем:

\[ a_4 = a_1. \]

Шаг 2: Проверка цикличности

Затем подставляем \( a_4 \) в следующее уравнение:

\[ (4 - a_1 - a_2) + a_1 + a_5 = 4, \]

откуда можем выразить \( a_5 \):

\[ a_5 = a_2. \]

Таким образом, мы можем видеть, что значения \( a_i \) периодичны с периодом 2. То есть так:

  • \( a_1 = x \)
  • \( a_2 = y \)
  • \( a_3 = 4 - x - y \)
  • \( a_4 = x \)
  • \( a_5 = y \)
  • \( a_6 = 4 - x - y \)

И так продолжается, где \( x + y + (4 - x - y) = 4 \).

Шаг 3: Условия для выбора горшков

Теперь нам необходимо сосчитать количество способов выбрать два горшка, в которых будет ровно 3 лягушки. Для этого возможны следующие варианты:

  1. Один горшок с 0 лягушками и один с 3 лягушками.
  2. Один горшок с 1 лягушкой и один с 2 лягушками.

Подходящие варианты:

Из условия задачи видно, что по конструкции мы можем использовать:

  • \( x = 1, y = 2 \)
  • \( x = 2, y = 1 \)
  • \( x = 0, y = 4 \) (и подобные по симметрии).

Рассмотрим вариант:

  1. \( 0, 3 \): исключено, так как в каждом горшке хотя бы одна лягушка.
  2. \( 1, 2 \): применимо.

Если \( x = 1 \) и \( y = 2 \), то:

  • Горшок с 1 лягушкой (места 1, 4, 7, ... 88 по всем периодам).
  • Горшок с 2 лягушками (места 2, 5, 8, ... 89 по всем периодам).

Заключение

Рассчитываем:

Горшков с 1 лягушкой: 30. Горшков с 2 лягушками: 30.

Следовательно, пара горшков с 1 и 2 лягушками по 30 возможных в каждом случае создает:

\[ 30 \times 30 = 900. \]

Таким образом, ответ:

\[ \text{Ответ: } 900. \]

По кругу расставлены девяносто горшков.В каждом из горшков сидит хотя бы одна лягушка,и в любых трёх стоящих подряд горшках суммарно сидит ровно четыре лягушки.Сколькими способами цапля Анастасия сможет выбрать два горшка так,чтобы в них суммарно оказалось ровно три лягушки
Чтобы решить эту задачу, давайте сначала введем некоторые обозначения. Пусть \( a_i \) — количество лягушек в \( i \)-ом горшке, где \( i = 1, 2, \ldots, 90 \). Из условия задачи мы знаем, что для любых трех подряд стоящих горшков выполняется равенство: \[ a_i + a_{i+1} + a_{i+2} = 4 \] Это условие необходимо для всех \( i \), при этом следует учитывать, что индексы горшков следует рассматривать по модулю 90. ### Шаг 1: Выявление связей между лягушками в горшках Теперь можно рассмотреть частности значений \( a_i \). Обозначим количество лягушек в трех подряд стоящих горшках: - \( a_1 + a_2 + a_3 = 4 \) - \( a_2 + a_3 + a_4 = 4 \) - \( a_3 + a_4 + a_5 = 4 \) - и так далее, до \( a_{90} + a_1 + a_2 = 4 \). Из первого уравнения выражаем \( a_3 \): \[ a_3 = 4 - a_1 - a_2. \] Теперь заменим \( a_3 \) во втором уравнении: \[ a_2 + (4 - a_1 - a_2) + a_4 = 4. \] Упрощая это уравнение, получаем: \[ a_4 = a_1. \] ### Шаг 2: Проверка цикличности Затем подставляем \( a_4 \) в следующее уравнение: \[ (4 - a_1 - a_2) + a_1 + a_5 = 4, \] откуда можем выразить \( a_5 \): \[ a_5 = a_2. \] Таким образом, мы можем видеть, что значения \( a_i \) периодичны с периодом 2. То есть так: - \( a_1 = x \) - \( a_2 = y \) - \( a_3 = 4 - x - y \) - \( a_4 = x \) - \( a_5 = y \) - \( a_6 = 4 - x - y \) И так продолжается, где \( x + y + (4 - x - y) = 4 \). ### Шаг 3: Условия для выбора горшков Теперь нам необходимо сосчитать количество способов выбрать два горшка, в которых будет ровно 3 лягушки. Для этого возможны следующие варианты: 1. Один горшок с 0 лягушками и один с 3 лягушками. 2. Один горшок с 1 лягушкой и один с 2 лягушками. #### Подходящие варианты: Из условия задачи видно, что по конструкции мы можем использовать: - \( x = 1, y = 2 \) - \( x = 2, y = 1 \) - \( x = 0, y = 4 \) (и подобные по симметрии). Рассмотрим вариант: 1. \( 0, 3 \): исключено, так как в каждом горшке **хотя бы одна лягушка**. 2. \( 1, 2 \): применимо. Если \( x = 1 \) и \( y = 2 \), то: - Горшок с 1 лягушкой (места 1, 4, 7, ... 88 по всем периодам). - Горшок с 2 лягушками (места 2, 5, 8, ... 89 по всем периодам). ### Заключение Рассчитываем: Горшков с 1 лягушкой: 30. Горшков с 2 лягушками: 30. Следовательно, пара горшков с 1 и 2 лягушками по 30 возможных в каждом случае создает: \[ 30 \times 30 = 900. \] Таким образом, ответ: \[ \text{Ответ: } 900. \]