Скажем, что колода из 52 карт сложена правильно, если любая пара лежащих рядом карт совпадает по масти или по достоинству, то же верно для верхней и нижней карты, и наверху лежит туз пик. Докажите, что число способов сложить колоду правильно
а) делится на 12!;
б) делится на 13!.
а) делится на 12!;
б) делится на 13!.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Очевидно, правильному расположению карт в колоде соответствует кольцевой обход ладьей (которая может прыгать через клетки!) доски 4 × 13 (горизонтали соответствуют мастям, а вертикали — достоинствам), начинающийся и кончающийся в клетке, соответствующей тузу пик (будем считать, что это левый нижний угол). Такой обход удобно закодировать, занумеровав клетки от 1 до 52, где 1 стоит в левом нижнем углу, а любая пара соседних номеров (включая 1 и 52) стоит в одной строке или в одном столбце.
а) Совершив любую из (12! − 1) нетривиальных перестановок 12 правых вертикалей, мы из данного обхода получим новый (другая нумерация!). Таким образом, все обходы разбиваются на группы по 12! обходов.
б) Достаточно доказать, что это число делится на 13. Свернем доску в цилиндр, склеив вертикальные стороны. Любой из 12 возможных поворотов цилиндра переводит данный обход в другой, начинающийся уже не с «туза пик». Но поскольку он проходит через эту клетку, то его можно рассматривать как «правильный обход» (соответствующую нумерацию можно получить, сдвинув все номера на одно и то же число по модулю 52 так, чтобы в левом нижнем углу оказалась 1). Ниже мы покажем, что этот обход отличается от первоначального. Таким образом, все обходы разбиваются на группы по 13 обходов.
Восстановим пропущенный момент. Пусть при повороте некоторый обход переходит в себя. Рассмотрим любой горизонтальный ход (он должен быть). Повторив поворот 13 раз, видим, что из каждой клетки этой горизонтали мы выходили по горизонтали, то есть сменить эту масть нельзя. Противоречие.
а) Совершив любую из (12! − 1) нетривиальных перестановок 12 правых вертикалей, мы из данного обхода получим новый (другая нумерация!). Таким образом, все обходы разбиваются на группы по 12! обходов.
б) Достаточно доказать, что это число делится на 13. Свернем доску в цилиндр, склеив вертикальные стороны. Любой из 12 возможных поворотов цилиндра переводит данный обход в другой, начинающийся уже не с «туза пик». Но поскольку он проходит через эту клетку, то его можно рассматривать как «правильный обход» (соответствующую нумерацию можно получить, сдвинув все номера на одно и то же число по модулю 52 так, чтобы в левом нижнем углу оказалась 1). Ниже мы покажем, что этот обход отличается от первоначального. Таким образом, все обходы разбиваются на группы по 13 обходов.
Восстановим пропущенный момент. Пусть при повороте некоторый обход переходит в себя. Рассмотрим любой горизонтальный ход (он должен быть). Повторив поворот 13 раз, видим, что из каждой клетки этой горизонтали мы выходили по горизонтали, то есть сменить эту масть нельзя. Противоречие.
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 66077 • Задание №8
Дано уравнение $корень из: начало аргумента: синус 2x конец аргумента = корень 4 степени из: начало аргумента:...
ID 65313 • Задание №5
[рис.] Найдите площадь ромба, если его стороны равны 1, а один из углов равен 150°....
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Верно получены все перечисленные (см. критерий на 1 балл) результаты. | 4
Верно получены три из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 3
Верно получены два из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 2
Верно получен один из следующий результатов:
— обоснованное решение в п. а;
— пример в п. б;
— искомая оценка в п. в;
— пример в п. в, обеспечивающий точность предыдущей оценки. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Верно получены все перечисленные (см. критерий на 1 балл) результаты. | 4
Верно получены три из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 3
Верно получены два из перечисленных (см. критерий на 1 балл) результатов. | 2
Верно получен один из следующий результатов:
— обоснованное решение в п. а;
— пример в п. б;
— искомая оценка в п. в;
— пример в п. в, обеспечивающий точность предыдущей оценки. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №19 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 71382
Дано трёхзначное натуральное число (число не может начинаться с нуля), не кратное 100.
а) Може...
ID 71383
За победу в шахматной партии начисляют 1 очко, за ничью — 0,5 очка, за проигрыш — 0 очков. В ...
ID 71384
За победу в шахматной партии начисляют 1 очко, за ничью — 0,5 очка, за проигрыш — 0 очков. В ...
ID 71385
Известно, что a, b, c, и d — попарно различные положительные двузначные числа.
а) Может ли вы...
ID 71386
Пусть q — наименьшее общее кратное, а d — наибольший общий делитель натуральных чисел x и y, ...