Задача: на клетчатом листе нарисована незамкнутая ломаная, движется только по сторонам клеток. У этой ломаной 8 горизонтальных звеньев. Сколько вертикальных звеньев у ломаной?
Пояснение и решение:
- Ломаная состоит из горизонтальных и вертикальных звеньев, чередующихся: между любыми двумя горизонтальными звеньями обязательно стоит вертикальное, и наоборот.
- Обозначим:
- H = число горизонтальных звеньев = 8
- V = число вертикальных звеньев
- Поскольку ломаная незамкнутая (открытая), она начинается и заканчивается в разных или в разных ориентациях звеньев. В любом таком случае ориентации чередуются: H, V, H, V, … или V, H, V, H, …
- Для такой чередующейся ломаной число горизонтальных и вертикальных звеньев удовлетворяет одному из двух вариантов:
- Ломаная начинается с горизонтального звена:
- если общее число звеньев N чётное, то H = V = N/2;
- если N нечётное, то H = V + 1.
- Ломаная начинается с вертикального звена:
- если N чётное, то H = V = N/2;
- если N нечётное, то V = H + 1.
- Ломаная начинается с горизонтального звена:
Так как H = 8, получается возможные варианты для V:
- Если ломаная начинается с горизонтального звена и N чётное: V = 8.
- Если начинается с горизонтального звена и N нечётное: V = 7.
- Если начинается с вертикального звена и N чётное: V = 8.
- Если начинается с вертикального звена и N нечётное: V = 9.
Следовательно, возможные значения количества вертикальных звеньев: 7, 8 или 9.
Кратко: V ∈ {7, 8, 9}. Точное число зависит от того, начинается ли ломаная с горизонтального или с вертикального звена и от общей чётности количества звеньев. Если есть дополнительная информация о начале или конце ломаной, можно определить точное значение V.