Тема . Заключительный этап ВсОШ
Закл (финал) 11 класс
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела заключительный этап всош
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75302

Дано натуральное число k.  На клетчатой плоскости изначально отмечено N  клеток. Назовем крестом клетки A  множество всех клеток, находящихся в одной вертикали или горизонтали с A.  Если в кресте неотмеченной клетки A  отмечено хотя бы k  других клеток, то клетку A  также можно отметить. Оказалось, что цепочкой таких действий можно отметить любую клетку плоскости. При каком наименьшем N  это могло случиться?

Источники: Всеросс., 2018, ЗЭ, 11.3(см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Обозначим через N (k)  ответ в задаче; положим f(k)= [k+1]⋅[k+2].
       2     2  Докажем сначала, что

              [k+ 1]
N(k)≥N (k− 1)+ -2--   при k ≥2

После отмечания исходных N (k)  клеток можно отметить хотя бы одну клетку A  ; это значит, что либо в столбце, либо в строке этой клетки уже отмечено [   ]
 k+21 других клеток - пусть для определённости в строке ℓ.

Мысленно отметим все клетки строки ℓ.  Ясно, что любую клетку по-прежнему можно отметить. Удалим из клетчатой плоскости строку ℓ  и сдвинем вместе две получившиеся полуплоскости так, чтобы снова получилась клетчатая плоскость. Теперь мы можем отметить любую клетку этой новой плоскости, отмечая на каждом шагу клетку, в кресте которой уже есть не менее k− 1  отмеченных клеток (поскольку из этого креста удалена одна клетка строки ℓ  ). Следовательно, изначально на этой плоскости должно было быть отмечено не менее N(k− 1)  клеток. Значит, на исходной плоскости сначала должно быть хотя бы N (k − 1)  отмеченных клеток не из ℓ  ; отсюда и следует (∗).

Поскольку N(1)= 1,  из доказанного неравенства (*) следует, что

N (k)≥ 1+ 1+ 2+2 +3+ 3+ 4+ ...= f(k)
      ◟-----k-сла◝га◜емых------◞

PIC

Осталось показать, как отметить f(k)  клеток так, чтобы затем можно было отметить любую другую клетку плоскости. Покажем по индукции, что подходит пример, показанный на рисунке, состоящий из двух «лесенок» высот p= [k]
    2 и q =[k+1]
     2 ; нетрудно понять, что в нём как раз f(k)  клеток. При k= 1  утверждение очевидно: при одной отмеченной клетке можно отметить любую клетку в её кресте, а затем и любую клетку вообще.

Для перехода индукции заметим, что можно последовательно отметить клетки a ,a,...,a.
 1 2     p  После этого в строке, в которой они стоят, окажется p+ q =k  клеток, и в ней уже можно будет отметить любую клетку. Значит, можно, вычеркнув эту строку, уменьшить значение k  на 1  и применить предположение индукции в оставшейся плоскости.

Ответ:

    [k+1] [k+2]  {  m(m+ 1),  если k= 2m;
N =  -2- ⋅ 2-- =   m2,      если k= 2m − 1

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!