1. Алёша показывает камень, Боря показывает ножницы – 2 раза. - победа
2. Алёша показывает ножницы, Боря показывает бумагу – 2 раза. - победа
3. Алёша показывает бумагу, Боря показывает камень – 3 раза. - победа
4. Алёша показывает бумагу, Боря показывает ножницы – 1 раз. - поражение
5. Алёша показывает ножницы, Боря показывает ножницы – 1 раз. – поражение
Результат:
Боря мог выиграть 9 раз.
Алёша мог выиграть 7 раз.
3)
Камнев – К, Ножницын – Н, Бумагин - Б
1. Перевезти баулы К
2. Перевезти каждый баул Н по очереди с Н в лодке, баулы оставить, Н вернуть.
3. Перевезти каждый баул Б по очереди с Б в лодке, баулы оставить, Б вернуть.
4. Перевезти Б, Н и К
4)
Для каждой гирьки есть 3 возможных расположения: чаша с грузом (-1), противоположная чаша (1) или вообще не ставить (0). Расположение каждого груза можно выбирать независимо, поэтому если есть n грузов, то их можно разместить Исходя, из этого 3^2<10<3^3, 2 гирьки - как минимум 1 значение останется без решения, 3 гирьки - как минимум 1 будет иметь несколько решений. Оптимальным набором гирек является тот, который содержит в себе степени какого либо числа: Степени двойки не подходят потому как не используют обе части весов; Тройки же подходят, поскольку гири располагаются на разных чашах весов, то их вес относительно взвешиваемого груза может принимать и положительное, и отрицательное значение.
Если, к примеру, нужна гиря весом в 2 единицы, то нужно на чашу весов с грузом положить гирю с весом 1, а на противоположную с весом 3. Вес 1 вычитается из 3 и результат 2. Таким образом можно взвесить любую массу от 1 до 10.
Возьмем 3 гирьки массой: 1, 3, 9 (степени тройки)
Цифра со знаком «-» будет соответствовать гирьке на другой чашке весов.
Уравновешивания всех масс от 1 до 10:
1 = 1.
2 = 3 - 1,
3 = 3,
4 = 3 + 1,
5 = 3 + 3 - 1,
6 = 3 + 3,
7 = 9 - 1 - 1,
8 = 9 - 1,
9 = 9,
10 = 9 + 1
5)
Допустим, минимальное количество шагов получится если постоянно удваивать максимальное значение:
Пусть выбраны гирьки с массами M1, M2, ..., Mn и ими удалось массу X.
Тогда имеет место равенство X = a1 * M1 + a2 * M2 + ... + an * Mn, где ai = 0, если i-ая гирьке не участвовала в взвешиваниях, -1, если лежала на той же чаше весов, что и масса, которкю нужно отмерить, и +1, если на другой чаше весов.
Каждый из коэффициентов принимает одно из трёх значений, тогда при гирек можно отмерить не более, чем 3^n различных масс. 3^3 < 40 + 1 < 3^4, значит, гирек нужно не менее четырёх.
Докажем, что взяв гирьки с массами 1, 3, 9 и 27, можно отмерить любую массу от 1 до 40. Будем это делать по индукции, доказав, что при гирек 1, 3, 9, ..., 3^k можно отмерить любую массу от 1 до (3^k - 1)/2.
База индукции. При одной гирьки массой 1 действительно можно отмерить массу 1. Переход. Пусть для k = k' всё доказано. Докажем и для k = k' + 1. - Если нужно отмерить массу X <= (3^k' - 1)/2, то это можно сделать при гирек. - Пусть надо отмерить массу (3^k' - 1)/2 < X <= (3^(k' + 1) - 1)/2. Кладём на другую чашу весов гирьку массой 3^k'. Тогда остаётся нескомпенсированная масса |X - 3^k'| <= (3^k' - 1)/2, которую, по предположению, можно получить. Ура!
1 + «Кнопка 5» = 6 этаж
6 + «Кнопка -3» = 3 этаж
3 + «Кнопка 5» = 8 этаж
8 + «Кнопка -3» = 5 этаж
5 + «Кнопка -3» = 2 этаж
2 + «Кнопка 5» = 7 этаж
7 + «Кнопка -3» = 4 этаж
4 + «Кнопка 5» = 9 этаж
2)
Боря мог выиграть все 9 раз:
1. 3 раза Боря показал камень, Алёша – ножницы
2. 4 раза Боря показал ножницы, Алёша – бумагу
3. 2 раза Боря показал бумагу, Алёша – камень
Алёша мог выиграть не более 7 раз:
1. Алёша показывает камень, Боря показывает ножницы – 2 раза. - победа
2. Алёша показывает ножницы, Боря показывает бумагу – 2 раза. - победа
3. Алёша показывает бумагу, Боря показывает камень – 3 раза. - победа
4. Алёша показывает бумагу, Боря показывает ножницы – 1 раз. - поражение
5. Алёша показывает ножницы, Боря показывает ножницы – 1 раз. – поражение
Результат:
Боря мог выиграть 9 раз.
Алёша мог выиграть 7 раз.
3)
Камнев – К, Ножницын – Н, Бумагин - Б
1. Перевезти баулы К
2. Перевезти каждый баул Н по очереди с Н в лодке, баулы оставить, Н вернуть.
3. Перевезти каждый баул Б по очереди с Б в лодке, баулы оставить, Б вернуть.
4. Перевезти Б, Н и К
4)Для каждой гирьки есть 3 возможных расположения: чаша с грузом (-1), противоположная чаша (1) или вообще не ставить (0). Расположение каждого груза можно выбирать независимо, поэтому если есть n грузов, то их можно разместить Исходя, из этого 3^2<10<3^3, 2 гирьки - как минимум 1 значение останется без решения, 3 гирьки - как минимум 1 будет иметь несколько решений. Оптимальным набором гирек является тот, который содержит в себе степени какого либо числа: Степени двойки не подходят потому как не используют обе части весов; Тройки же подходят, поскольку гири располагаются на разных чашах весов, то их вес относительно взвешиваемого груза может принимать и положительное, и отрицательное значение.
Если, к примеру, нужна гиря весом в 2 единицы, то нужно на чашу весов с грузом положить гирю с весом 1, а на противоположную с весом 3. Вес 1 вычитается из 3 и результат 2. Таким образом можно взвесить любую массу от 1 до 10.
Возьмем 3 гирьки массой: 1, 3, 9 (степени тройки)
Цифра со знаком «-» будет соответствовать гирьке на другой чашке весов.
Уравновешивания всех масс от 1 до 10:
1 = 1.
2 = 3 - 1,
3 = 3,
4 = 3 + 1,
5 = 3 + 3 - 1,
6 = 3 + 3,
7 = 9 - 1 - 1,
8 = 9 - 1,
9 = 9,
10 = 9 + 1
5)Допустим, минимальное количество шагов получится если постоянно удваивать максимальное значение:
1) Х+Х=2Х 2) 2Х+2Х=4Х 3) 4Х+4Х=8Х(8X+8X>15X) 4)8Х+4Х=12Х 5)12Х+2Х=14Х 6)14Х+Х=15Х – 6 шагов
Иначе, получить максимальное кратное число (неравное 15): 1, 3, 5 – максимальное 5.
Что бы его получить нужно сделать как минимум 3 операции:
1) Х+Х=2Х 2) 2Х+2Х=4Х 3) 4Х+Х=5Х
Или
1) Х+Х=2Х 2) 2Х+Х=3Х 3) 3Х+2Х=5Х
Теперь, нужно сделать (15/5)-1 операций для получения самого числа
4) 5Х+5Х=10Х 5) 10Х+5Х=15Х
ответ(5 шагов):
1) Х + Х = 2Х
2) 2Х + Х = 3Х
3) 3Х + 2Х = 5Х
4) 5Х + 5Х = 10Х
5) 10Х + 5Х = 15Х
Тогда имеет место равенство X = a1 * M1 + a2 * M2 + ... + an * Mn,
где ai = 0, если i-ая гирьке не участвовала в взвешиваниях, -1, если лежала на той же чаше весов, что и масса, которкю нужно отмерить, и +1, если на другой чаше весов.
Каждый из коэффициентов принимает одно из трёх значений, тогда при гирек можно отмерить не более, чем 3^n различных масс. 3^3 < 40 + 1 < 3^4, значит, гирек нужно не менее четырёх.
Докажем, что взяв гирьки с массами 1, 3, 9 и 27, можно отмерить любую массу от 1 до 40. Будем это делать по индукции, доказав, что при гирек 1, 3, 9, ..., 3^k можно отмерить любую массу от 1 до (3^k - 1)/2.
База индукции. При одной гирьки массой 1 действительно можно отмерить массу 1.
Переход. Пусть для k = k' всё доказано. Докажем и для k = k' + 1.
- Если нужно отмерить массу X <= (3^k' - 1)/2, то это можно сделать при гирек.
- Пусть надо отмерить массу (3^k' - 1)/2 < X <= (3^(k' + 1) - 1)/2. Кладём на другую чашу весов гирьку массой 3^k'. Тогда остаётся нескомпенсированная масса |X - 3^k'| <= (3^k' - 1)/2, которую, по предположению, можно получить. Ура!
ответ. 1, 3, 9, 27.