Давайте разберём задачу по шагам.
У нас есть начинающее число (назовём его \( x \)), и две возможные операции:
- Увеличить число на 2: \( x \to x + 2 \)
- Умножить число на 3: \( x \to x \times 3 \)
Задача: за 5 команд получить число 50. Нужно определить, из какого числа можно начать.
Решение
Постараемся найти исходное число, которое после 5 операций даст число 50. Наиболее удобно делать это ВОЗВРАТНО — анализировать, как можно уменьшить 50, обратными операциями, чтобы понять, от какого числа можно было начать.
Обратные операции:
- Обратная к увеличению на 2 — уменьшение на 2.
- Обратная к умножению на 3 — деление на 3 (при условии, что результат деления целое число).
Поиск исходного числа
Начинаем с 50, и делаем шаги назад за 5 операций.
Первое предположение: если предположить, что последний шаг был умножением, то предыдущее число — \( 50 \div 3 \)— не целое число (поэтому исключаем этот вариант).
Значит, последний ход был у +2, тогда предыдущее число — \( 50 - 2 = 48 \), и осталось 4 шага.
Рассмотрим число 48:
снова проверим, был ли предыдущий ход умножением на 3: \( 48 \div 3 = 16 \), целое число, значит есть такая возможность.
Тогда предыдущее число — 16, и осталось 3 шага.
- Проверяем число 16:
Определим, был ли предыдущий ход умножением: \( 16 \div 3 \not\in \mathbb{Z} \), исключаем — последний шаг был +2.
Тогда предыдущее число — \( 16 - 2 = 14 \), осталось 2 шага.
- Проверяем число 14:
Опять проверяем — возможна ли операция умножения: \( 14 \div 3 \not\in \mathbb{Z} \), исключаем — последний ход был +2.
Тогда предыдущее число — \( 14 - 2 = 12 \), осталось 1 шаг.
- Проверяем число 12:
Можно ли было получить 12 за один шаг?
Умножением на 3: \( 4 \times 3 = 12 \), то есть предположим, что предыдущим числом было 4, и последний шаг — умножение на 3.
Тогда последним шагом было умножение: \( 4 \times 3 = 12 \).
Значит, исходное число — 4.
Подтверждение
Теперь проверим, можно ли за 5 шагов из 4 получить 50:
\( 4 \xrightarrow{+2} 6 \)
\( 6 \xrightarrow{\times 3} 18 \)
\( 18 \xrightarrow{+2} 20 \)
\( 20 \xrightarrow{\times 3} 60 \)
\( 60 \xrightarrow{-10} \to \) — но у нас есть только операции "+2" и "×3". В данном случае, из 60 сделать 50 за последний шаг невозможно, потому что нужно уменьшить число, а операции позволяют только увеличивать или умножать.
Но мы можем попробовать другой путь.
Еще раз проверим возможные числа
Так как представленные варианты — 3, 4, 5, 6 — попробуем конкретно из этих чисел за 5 шагов получить 50.
Проверим вариант \(x = 4\):
Пошаговые варианты (грубо, без полного перебора):
- \( 4 \to 6 \to 18 \to 20 \to 60 \to 50 \) — невозможно, т.к. мы не можем уменьшать число.
Проверим вариант \(x=3\):
\( 3 \to 5 \to 15 \to 17 \to 51 \to 50 \)
Последний шаг — уменьшить 51 до 50, а у нас есть только "+2" или "×3". Поэтому, чтобы уменьшить число, необходим обратный ход — деление, а делить на 3 и получить 50 невозможно.
Вариант \(x=5\):
- \( 5 \to 7 \to 21 \to 23 \to 69 \to 50 \) — снова без возможности уменьшать число.
Вариант \(x=6\):
- \( 6 \to 8 \to 24 \to 26 \to 78 \to 50 \) — тоже не подходит.
Итог
Проблема в том, что итоговое число 50 трудно получить за 5 шагов из предложенных исходных чисел, учитывая только "+2" и "×3".
Ранее мы нашли потенциальный исходник 4 при обратном ходе, и посмотрим ещё раз.
Расширенный анализ
Вернемся к исходному предположению. Попробуем составить последовательности прямо вперёд:
Искомая последовательность для \( x \):
- выбранное \( x \),
- после 1 шага,
- после 2 шагов,
- после 3 шагов,
- после 4 шагов,
- после 5 шагов — получим 50.
Если начнем с \( 4 \):
- шаг 1: \( 4 + 2 = 6 \)
- шаг 2: \( 6 \times 3 = 18 \)
- шаг 3: \( 18 + 2 = 20 \)
- шаг 4: \( 20 \times 3 = 60 \)
- шаг 5: как получить 50 из 60, если доступны только "+2" и "×3" ?
Разрешены только "+2" и "×3", тогда чтобы из 60 получить 50, нужно уменьшить число — что невозможно.
Потому что у нас есть только увеличения или умножение. Значит, исходное число — не 4.
Заметка:
- Чтобы получить 50 за 5 шагов, возможен такой путь:
Определим последовательность:
\[ x \xrightarrow{\text{?}} \quad ? \quad ? \quad ? \quad 50 \]
Если последний шаг — "+2": так, тогда перед последним шагом было \( 48 \).
Тогда на предпоследнем шаге, чтобы получить 48 за 4 хода, допускается предположение. Можно попробовать опять проверять через деление на 3.
Итоговое решение
Если мы предположим, что на 4 шаге было умножение на 3, мы получаем \( 48/3=16 \).
Тогда на шаге 3 было "+2": \( 14 \), и так далее.
В конце, исходное число — 4.
Но так как варианты только 3, 4, 5, 6 и по итогам анализа, лучше всего подходит вариант 4 — он ближе всего к логике обратной проверки.
Ответ:
Верный вариант — 4.
Если нужен более глубокий разбор — я готов!