Zoznam úloh

2. Krajina Mizne Svižne

Zadanie

Na hrade čakalo kráľa nemilé prekvapenie. Jeho dcéru práve priviedlo $9$ odvážnych záchrancov, z ktorých každému mal dať podľa práva buď princeznú, alebo polovicu kráľovstva. Princezná sa však nechcela vydávať a tak hrozilo, že sa jeho kráľovstvo scvrkne na $\frac{1}{512}$. Rozhorčený kráľ sa teda spytoval svojej dcéry, ako mohla čosi také dopustiť. Tá odpovedala prosto: „Prepáčte, otecko, nechala som sa uniesť.“

Kráľovi ostala nemilá povinnosť rozdeliť medzi $9$ záchrancov svoje kráľovstvo. Traja záchrancovia chceli po jednej rieke, traja po jednej lúke a traja po jednej hore a kráľ skutočne rozdal tri rieky, tri lúky a tri hory, tak, že každý záchranca dostal rieku, lúku alebo horu. Avšak kráľ bol mimoriadne nešťastný, takže iba presne jednému záchrancovi dal, čo chcel. Koľkými spôsobmi to mohol urobiť? Samotné rieky boli nerozlíšiteľné od seba, tak ako lúky a hory.

Opravovatelia

Maťa [email protected]

Michal S. [email protected]

Pri prvom pohľade na úlohu vidíme, že ide o kombinatoriku. Potrebujeme len vhodne spočítať všetky možnosti.

Keďže je úloha symetrická, môžeme uvažovať, že prvý záchranca dostal to, čo chcel. Na konci musíme počet možností prenásobiť $9$, aby sme započítali možnosti, kde uspokojený záchranca je iný. Označme záchrancov $z_1$ až $z_9$ tak, že prví traja ($z_1 - z_3$) chceli rieku, $z_4 - z_6$ lúku a $z_7 - z_9$ horu. Povedzme, že prvý dostal rieku, ako chcel, potom ostatní dostali jeden z dvoch typov územia, ktoré nechceli. Označme si rieku ako $r$, lúku ako $l$ a horu ako $h$. Možnosti, čo mohli jednotliví záchrancovia dostať, môžeme poznačiť do nasledovnej tabuľky:

$z_1$ $z_2$ $z_3$ $z_4$ $z_5$ $z_6$ $z_7$ $z_8$ $z_9$
$r$ $l\ /\ h$ $l\ /\ h$ $r\ /\ h$ $r\ /\ h$ $r\ /\ h$ $r\ /\ l$ $r\ /\ l$ $r\ /\ l$

Záchrancovia $2 - 3$ mohli dostať: lúku a lúku, horu a horu alebo lúku a horu (v nejakom poradí).

V prípade, že dostali lúku a lúku, záchrancovia $4 - 6$ dostali $3$ hory (pretože nikto iný už hory získať nemohol), záchrancovia $7 - 9$ dostali $2$ rieky a $1$ lúku, ktoré mohli dostať $3$ spôsobmi, podľa toho kto dostal lúku. Tieto možnosti vyzerajú teda nasledovne:

$z_1$ $z_2$ $z_3$ $z_4$ $z_5$ $z_6$ $z_7$ $z_8$ $z_9$
$r$ $l$ $l$ $h$ $h$ $h$ $l$ $r$ $r$
$r$ $l$ $l$ $h$ $h$ $h$ $r$ $l$ $r$
$r$ $l$ $l$ $h$ $h$ $h$ $r$ $r$ $l$

V prípade, že dostali horu a horu, záchrancovia $7 - 9$ dostali $3$ lúky (podobne ako vyššie), záchrancovia $4 - 6$ dostali $2$ rieky a $1$ horu, ktoré mohli dostať znovu $3$ spôsobmi (rovnako ako vyššie).

V prípade, že dostali lúku a horu, ostali $2$ rieky, $2$ lúky a $2$ hory. Lúku a horu mohli záchrancovia $2 - 3$ dostať dvoma spôsobmi. Všetky zvyšné hory dostali záchrancovia $4 - 6$, pripadla im aj jedna rieka. Záchrancovia $7 - 9$ dostali $2$ lúky a $1$ rieku. Záchrancovia $4 - 6$ mohli dostať časti kráľovstva tromi spôsobmi, tak ako aj záchrancovia $7 - 9$. Tieto možnosti sa dajú ľubovoľne kombinovať, čím získame $2\cdot 3\cdot 3 = 18$ spôsobov.

Sčítaním počtov možností z jednotlivých prípadov dostaneme $3+3+18 = 24$ a na záver prenásobíme $9$, aby sme zahrnuli možnosti, kde je uspokojený iný záchranca: $24\cdot 9 = 216$, čo je celkový počet možností.

Pre odovzdávanie sa musíš prihlásiť.
Trojsten

Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.

Kontakt
Ďalšie projekty