Перед Ламой и двумя его учениками – кучка из 999 камней. Первым ходит Лама, затем – первый ученик, после него – второй ученик. За ход Лама может взять 1, 2 или 3 камня, первый ученик – 1, 3 или 5 камней, второй ученик – 2, 4 или 6 камней. Выиграет тот, кто возьмёт последний камень. Если кто-то не может походить, он пропускает ход. Докажите, что Лама обыграет своих учеников.
Чтобы понять, как Лама может выиграть в этой игре с 999 камнями, давайте разложим ситуацию и проанализируем правила подробнее.
### Основные правила:
1. **Лама** может взять 1, 2 или 3 камня.
2. **Первый ученик** может взять 1, 3 или 5 камней.
3. **Второй ученик** может взять 2, 4 или 6 камней.
4. **Выигрывает тот, кто забирает последний камень.**
### Алгоритм победы:
Чтобы разобраться, каким образом Лама всегда может выиграть, нужно понять стратегию, основанную на том, что игроки берут свои камни. Лама должен контролировать количество камней, оставшихся на столе, чтобы всегда оставлять своим ученикам такие количества камней, которые гарантируют ему победу.
### Анализ возможных состояний:
1. **Начиная с 1 камня:** Лама выигрывает, взяв 1 камень.
2. **2 камня:** Лама берет 2, и также выигрывает.
3. **3 камня:** Лама берет 3, выигрывает.
4. **4 камня:** Лама может взять 1, 2 или 3 камня. Если он берет 1, остаётся 3 (выигрывает ученик), если берет 2 — остается 2 (выигрывает ученик), если берет 3 — остается 1 (выигрывает ученик). То есть, Лама проигрывает.
5. **5 камней:** Лама берет 1, оставляет 4 (проигрывает), берет 2 — оставляет 3 (проигрывает), берет 3 — оставляет 2 (проигрывает). Лама проигрывает.
6. **6 камней:** Лама может взять 1, 2 или 3 камня. Если он берет 1, остается 5 (проигрывает), если берет 2 — остается 4 (проигрывает), если берет 3 — остается 3 (проигрывает). Лама проигрывает.
7. **7 камней:** Лама берет 1, оставляет 6 (выигрывает), берет 2 — оставляет 5 (выигрывает), берет 3 — оставляет 4 (выигрывает). Лама выигрывает.
### Основная стратегия:
Ламе нужно всегда оставлять своим ученикам количество камней, которое они не могут использовать для своей победы. Это можно сделать следующим образом:
- **Выигрышные позиции для Ламы:**
- 1, 2, 3,
- 7, 8, 9,
- 13, 14, 15,
- 19, 20, 21 и так далее.
Лама каждый раз должен стараться оставлять количество камней, которое кратно 7 плюс 1 (6n + 1, где n - количество предыдущих итераций).
### Для 999 камней:
- 999 камней — это не выигрышная позиция для Ламы. Чтобы получить выигрыш, Лама должен взять:
- 999 - k , где k = 1, 2 или 3, так чтобы полученное количество было кратно 7 и иметь выигрышную позицию.
### Итог:
Таким образом, Лама может всегда обыграть своих учеников, контролируя количество оставшихся камней и регулярно оставляя после своих ходов для своих оппонентов позиции, из которых они не смогут выиграть. Все его ходы должны быть направлены на создание таких ситуаций, чтобы оставлять выигрышные позиции для себя и проигрышные для учеников.