Задача 10. На окружности стоит 12 точек, в одной написано -1, в остальных + 1, Можно
изменить знак у трех единиц подряд. Можно ли сдвинуть единственную -1 в соседнюю
вершину?
Решение: Пусть, для определенности, мы сдвинули -1 в соседнюю против часовой стрелки
вершину (иначе можно всю картинку зеркально отразить и получить именно такую).
Давайте занумеруем вершины, начиная с исходной -1, уже по часовой стрелке (тогда то,
куда сдвинулось -1 - это вершина 12). Давайте выделим такую часть (множество вершин),
где есть первая вершина, нет 12-й, а четность кол-ва -1 - инвариант (тогда это кол-во в
данной части надо будет изменить с 1 до 0, а это невозможно из-за четности). Правильное
такое множество - вершины с номерами 1,2,4,5, 7, 8, 10 и 11.
Упражнение. Придумать такие множества, если мы меняем знак не у трех, а у 4 или 6
единиц подряд.
Инвариант и раскраски клетчатых досок. Очень важный и стоящий несколько особняком
класс задач на инвариант - какие-то преобразования на клетчатых досках. Либо мы ходит
чем-нибудь по доске, либо заставляем доску фигурами. В любом случае, очень полезной
может быть раскраска доски в два или более цветов, обладающая какими-то особыми
свойствами. Наиболее распространенные раскраски:
- шахматная (два цвета чередуются так, что любые две соседние по стороне клетки - разных
цветов);
- "матрас" (чередование строк, выкрашенных в два цвета - или столбцов);
- укрупненная шахматная (в шахматном порядке красятся не отдельные клетки, а целые блоки
2х2, 3х3 и т.д.);
- укрупненный "матрас" (чередуются не строки, а одинаковые по толщине блоки из
строк);
- "матрас" в N цветов: чередуются строки, выкрашенные в цвета, l-й, 2-й, ... N-й, l-й, 2-й и
т.д.
- шахматная в N цветов - легче показать, чем написать; см. на рис. пример для 3-х цветов;
можно и по-другому, чтобы одноцветные диагонали 'были наклонены в другую сторону.
Обычный инвариант - цвет клеток, по которым мы ходим (или какое-то чередование цветов,
или какие-то цвета, на которые мы никогда не попадаем ... ), либо количества клеток тех и
других цветов на всей доске и в фигурах замощения (если не совпадают, то замостить нельзя).
Смотрите приведенные ниже примеры.
Задача 11. Фигура "крокодил" ходит по клетчатой доске на 3 клетки в одном направлении и
одну в перпендикулярном (почти как шахматный конь, только конь ходит не на 3, а на 2
клетки). Докажите, что нельзя пройти крокодилом с какого-то поля на соседнее (по стороне)
с данным.
Решение: Раскрасим доску в шахматном порядке. Тогда (нетрудно убедиться) крокодил
при своем ходе не меняет цвет клетки, на которой стоит. А соседняя клетка, увы, другого
111
цвета, ч.т.д.
Do'stlaringiz bilan baham: |