Тема . ТурГор (Турнир Городов)
Комбинаторика на устном туре Турнира Городов
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела тургор (турнир городов)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67557

В таблице 44× 44  часть клеток синие, а остальные красные. Никакие синие клетки не граничат друг с другом по стороне. Множество красных клеток, наоборот, связно по сторонам (от любой красной клетки можно добраться до любой другой красной, переходя из клетки в клетку через общую сторону и не заходя в синие клетки). Докажите, что синих клеток в таблице меньше трети.

Источники: Турнир городов - 2023, 11.3, автор - Б. Френкин

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В данной задаче нужно получить какие-то оценки на количество синих клеток. Для этого полезно некоторую величину посчитать двумя способами. Какую здесь удобно взять?

Подсказка 2

Будем считать число M общих сторон красных клеток с синими. Оценить M снизу довольно просто, как это можно сделать?

Подсказка 3

Так как синие клетки не граничат с синими, то каждая сторона синей клетки даёт вклад 1 в M, кроме...

Подсказка 4

Сторон синих клеток, примыкающих к краю таблицы. Но их количество легко оценить, и мы получим оценку снизу на M.

Подсказка 5

Теперь хочется получить оценку сверху. Ясно, что каждая красная клетка даёт вклад в M не больше 4, но эта оценка слишком грубая.

Подсказка 6

Опять же надо учесть, что стороны красных клеток, примыкающие к краю таблицы, не дают вклад в M, а их количество также легко оценить.

Подсказка 7

Мы так и не воспользовались одним из условий задачи (каким?). Оно поможет нам сделать оценку сверху ещё точнее.

Подсказка 8

Теперь записываем, что нижняя оценка на M не больше верхней, и получаем неравенство на количество синих клеток. Из него видим, что их меньше трети.

Показать доказательство

Положим N =44,  и пусть b  и r  — количества синих и красных клеток. Оценим сверху количество M  общих сторон красных клеток с синими.

Всего у красных клеток 4r  сторон, откуда M ≤4r.  Вдоль краёв таблицы стоит не меньше 2N  сторон красных клеток, поэтому M ≤ 4r− 2N.  Теперь рассмотрим граф, вершины которого — красные клетки, а рёбра соединяют клетки, имеющие общую сторону. По условию граф связен, поэтому количество его рёбер не меньше r− 1.  Каждому из них отвечает общая сторона двух красных клеток, засчитанная в величине 4r  два раза, поэтому из M  можно вычесть 2(r − 1).  Получаем

M  ≤4r− 2N − 2(r− 1)= 2r− 2N + 2
(1)

Оценим теперь M  снизу. Сложив количества сторон всех синих клеток, получим 4b.  Ясно, что на одной стороне таблицы не больше N ∕2  сторон синих клеток. Поэтому

M ≥ 4b− 2N
(2)

Из (1) и (2) следует, что

4b− 2N ≤M ≤ 2r− 2N + 2

Поскольку b+ r= N2,  получаем отсюда

                 2
6b≤ 2N2+ 2⇒ b≤ N--+ 1
                3   3

Поскольку N2 =442 ≡ 1 (mod 3),  а b  целое, получаем нужный результат.

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!