Тема . Иннополис (Innopolis Open)
Комбинаторика на Иннополисе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела иннополис (innopolis open)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74913

Два игрока играют в игру: они по очереди вытаскивают камни из кучки, в которой изначально было n  камней. В свой первый ход первый игрок берет из кучи один или несколько камней, но не может забрать все камни. Каждым следующим ходом очередной игрок должен забрать из кучи количество камней, являющееся делителем числа камней, забранного противником на предыдущем ходу, и не превосходящее числа камней в куче. Выигрывает тот, кто заберет последний камень. Для каждого n> 1  определите, у кого из соперников есть выигрышная стратегия.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем как-то уменьшить перебор случаев. Давайте попробуем понять, а может ли выиграть первый игрок, если всегда будет брать, например, один камень из кучи?

Подсказка 2

Да, может, если количество камней в куче изначально нечётно! Для четных n похожую идею применить уже не получится. Тогда давайте посмотрим, что происходит при малых n, возможно увидим закономерность?

Подсказка 3

Верно, кажется, что при n, которые являются степенью двойки — выигрышная стратегия есть у второго игрока, а при остальных - у первого. Тогда, попробуем доказать по индукции, что для любого числа между соседними степенями двойки — есть выигрышная стратегия у первого игрока.

Подсказка 4

Да, мы поняли, что для n = 2 и n = 4, предположение выполняется(есть база), тогда давайте заметим, что первый игрок может взять количество камней в два раза больше, чем взял бы в игре с n/2 камнями, а этот случай уже попадает в индукционное предположение! Остаётся показать, что происходит, когда n является степенью двойки и соответственно есть выигрышная стратегия у второго игрока.

Подсказка 5

Попробуйте сделать ровно то же самое, но уже для второго игрока, то есть взять камней в 2 раза больше. И помните, что если на ходе какого-то игрока количество камней в куче нечетно, то он уже имеет выигрышную стратегию!

Показать ответ и решение

Заметим, что если в куче нечетное число камней, то первый игрок гарантирует себе победу, взяв на первом ходу 1 камень: тогда каждым следующим ходом игроки будут забирать по одному камню, и последний камень заберет первый игрок. Когда n  чётно, тот, кто первым сделает нечетный шаг, проиграет: такой шаг был сделан из четного числа — значит, он не будет последним, а противник заберет один камень, что и обеспечит ему победу.

Если n= 2,  то второй игрок, очевидно, побеждает. Если n =3,  то побеждает первый игрок, забирая первым ходом 1 камень. Если n =4,  то побеждает второй игрок: если первый берет 1 камень, то второй возьмет последний камень, а если первый игрок первым ходом берет 2 или 3 камня, то второй игрок первым своим ходом забирает остальные камни.

Докажем по индукции, что для всех четных n  от  k− 1
2   +1  до  k
2 − 1  (для натурального k ≥2  ) побеждает первый игрок, а для     k
n =2  — второй. База индукции (k = 2)  разобрана выше.

Пусть 2k−1+ 1≤ n≤ 2k− 1  для натурального k≥ 3.  Тогда первый игрок сводит игру к таковой с n∕2  камнями (т.е. берет вдвое больше камней, чем взял бы в игре с n∕2  камнями), где у него есть победная стратегия согласно предположению индукции, поскольку 2k−2+ 1≤ n∕2 ≤2k−1− 1.  Единственный способ помешать ему — взять нечетное число камней, но, как показано выше, тот, кто первым возьмет нечетное число камней, проигрывает.

Пусть теперь n= 2k  для k ≥3.  Тогда уже второй игрок применяет стратегию "половинчатой"игры, т.е. берет в 2 раза больше камней, чем взял бы в игре с n∕2  камнями. Согласно предположению индукции, это обеспечит ему победу.

Ответ:

При n= 2k, k∈ ℕ,  второй игрок может гарантировать себе победу. При прочих n> 1  выигрышная стратегия есть у первого игрока.

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!