Ψηλοί και κοντοί

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, socrates, silouan

socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6595
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Ψηλοί και κοντοί

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates » Πέμ Φεβ 04, 2016 8:39 pm

Σε ένα κυκλικό τραπέζι κάθονται 2015 άτομα, τα οποία έχουν διαφορετικά ύψη ανά δύο. Ένα άτομο λέγεται ψηλό αν είναι πιο ψηλό και από τα δύο διπλανά του.
Πόσα ψηλά άτομα είναι δυνατόν να κάθονται στο τραπέζι;


Θανάσης Κοντογεώργης
raf616
Δημοσιεύσεις: 680
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 17, 2013 4:35 pm
Τοποθεσία: Μυτιλήνη

Re: Ψηλοί και κοντοί

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από raf616 » Πέμ Φεβ 04, 2016 9:36 pm

socrates έγραψε:Σε ένα κυκλικό τραπέζι κάθονται 2015 άτομα, τα οποία έχουν διαφορετικά ύψη ανά δύο. Ένα άτομο λέγεται ψηλό αν είναι πιο ψηλό και από τα δύο διπλανά του.
Πόσα ψηλά άτομα είναι δυνατόν να κάθονται στο τραπέζι;
Καλησπέρα Θανάση! Μία προσπάθεια:

Καταρχάς, παρατηρούμε ότι μπορούμε να έχουμε το πολύ 1007 ψηλούς. Πράγματι, είναι προφανές ότι δύο ψηλοί δεν μπορούν να κάθονται δίπλα-δίπλα και επομένως έχουμε το

πολύ \lfloor{2015/2\rfloor} = 1007 ψηλούς. Ακόμα υπάρχει τουλάχιστον 1 ψηλός αφού κάποιος έχει μέγιστο ύψος.

Θα δείξω τώρα ότι μπορούμε να έχουμε πλήθος ψηλών το οποίο μπορεί να πάρει όλες τις τιμές από 1 ως 1007.

Έστω ότι έχουμε 1 \leq k \leq 1007 ψηλούς. Έστω επίσης A_1, A_2, ..., A_{2015} τα άτομα αντίθετα με τη φορά των δεικτών του ρολογιού και a_1, a_2, ..., a_{2015} τα αντίστοιχα ύψη

τους. Δίνουμε στα άτομα ύψη ως εξής:

a_i = i, 1 \leq i \leq 2(1008-k), a_{2015} = 2015

a_{2i+1} = 2i+2, 1008-k \leq i \leq 1006

a_{2i} = 2i-1, 1009-k \leq i \leq 1007

Εύκολα τώρα μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι η παραπάνω κατασκευή δουλεύει και έτσι το ζητούμενο βρέθηκε.


Πάντα κατ' αριθμόν γίγνονται... ~ Πυθαγόρας

Ψυρούκης Ραφαήλ
Α.Αποστόλου
Δημοσιεύσεις: 85
Εγγραφή: Πέμ Σεπ 24, 2015 8:49 am

Re: Ψηλοί και κοντοί

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Α.Αποστόλου » Παρ Φεβ 05, 2016 12:26 pm

Να δώσω μια δεύτερη ματιά που θα την "κρύψω" μήπως θέλει κάποιος μαθητής να το σκεφτεί μόνος του, αφού είναι σχετικά απλό από άποψης θεωρίας.

Αν οι καρέκλες είναι τρείς -για λιγότερες δεν ορίζεται ψηλός-
τότε οι κοντοί θα είναι δύο και ο ψηλός ένας. Όπως και να κάτσουν αναγκαστικά οι δύο κοντοί θα κάθονται σε διπλανές καρέκλες. ΚΨΚ

Αν προσθέσουμε μία καρέκλα και γίνουν τέσσερις, μπορούμε να τοποθετήσουμε έναν ψηλό ανάμεσα στους δύο διπλανούς κοντούς του προηγούμενου,
ΚΨΚΨ

Προσθέτουμε και άλλη καρέκλα, πέντε συνολικά. Σε αυτή πρέπει να κάτσει κοντός γιατί δεν υπάρχουν δύο διαδοχικοί κοντοί για να κάτσει ψηλός. Οπότε ΚΨΚΨΚ

Τις κάνουμε 6 τις καρέκλες και επαναλαμβάνουμε το δεύτερο βήμα.

Γενικά λοιπόν, αν έχουμε άρτιο πλήθος καρεκλών (2κ) μπορούμε να "στριμώξουμε" σε αυτές ακριβώς κ το πλήθος ψηλούς.
Αν οι καρέκλες είναι περιττές σε πλήθος (2κ+1) τότε περισσότεροι ψηλοί που μπορούνε να κάτσουνε είναι πάλι κ σε πλήθος. (και οι κοντοί βέβαια κ +1)

Εδώ έχουμε 2015=2\cdot 1007+1, επομένως θα μπορέσουν να κάτσουν ακριβώς 1007 ψηλοί.

Έχουμε αφήσει στην άκρη ποιός λέγεται κοντός και ποιός ψηλός.
Έστω 2κ+1 το πλήθος των ατόμων (δεν χρειάζεται να γράψουμε τι γίνεται στην περίπτωση που είναι άρτιο το πλήθος...αλλά μπορούμε. Μπορούμε;).
Ανά δύο έχουν διαφορετικά ύψη, άρα δεν υπάρχουν άτομα με το ίδιο ύψος.
Βρίσκουμε το άτομο με ύψος τέτοιο ώστε να υπάρχουν ακριβώς κ πλήθος ψηλότεροι από αυτόν και κ πλήθος κοντύτεροι από αυτόν.
Αυτό το άτομο που βρήκαμε το βαπτίζουμε κοντό.
Τώρα γεμίζουμε τις καρέκλες όπως περιγράψαμε προηγουμένως.

Εφ'όσον οι καρέκλες είναι περιττές σε πλήθος αναγκαστικά κάπου θα κάτσουν σε διπλανές καρέκλες δύο άτομα από τους κοντούς. Κανένα πρόβλημα, ο άλλος τους γείτονας
είναι ψηλός, επομένως δεν διατρέχουν κίνδυνο να χαρακτηριστούν ως ψηλοί.

Τα άτομα όμως έχουν κάτσει ήδη στις καρέκλες. Επομένως οι 1007 ψηλοί που είπαμε παραπάνω μπορεί να πήραν την πρωτοβουλία και να έκατσαν όπου τους κάνει κέφι.
Αν δύο από τους ψηλούς έχουν κάτσει σε διπλανές καρέκλες, μειώνονται κατά ένας αυτοί που λέγονται ψηλοί, όμως αυτό μας αφήνει τώρα τρείς διαδοχικές καρέκλες που κάθονται κοντοί. Αν ο ψηλότερος εκ των κοντών είναι βολεμένος ανάμεσα στους άλλους δύο κοντούς τότε αυτός χαρακτηρίζεται ως ψηλός. Οπότε έχουμε πάλι 1007 ψηλούς. Αν όμως δεν έκατσε ανάμεσα τους, τότε οι ψηλοί θα είναι 1006.
Ομοίως συνεχίζουμε αν τρεις,τέσσερις, πέντε κ.ο.κ. από τους ψηλούς έχουν κάτσει σε διπλανές καρέκλες, οπότε στο τέλος γίνεται να καταλήξουμε με έναν μόνο ψηλό.
Αυτός ο ένας και μοναδικός ψηλός είναι αυτός που έχει το μεγαλύτερο ύψος από τα 2015 άτομα οπότε δεν έχει σημασία σε ποιά καρέκλα κάθισε.


Απάντηση

Επιστροφή σε “Άλγεβρα - Θεωρία Αριθμών - Συνδυαστική (Juniors) - Παλαιότερες Συζητήσεις”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης