Math Problem Statement
В новом офисе на этаже 200 рабочих мест (пронумерованных числами от 1 до 200), над каждым из которых есть личное освещение: оно может или гореть, или нет. На этаже есть три странных выключателя. Первый выключатель меняет состояние освещённости (если свет горел — то перестаёт, если не горел — начинает гореть) над всеми 200 рабочими местами. Второй — над всеми номерами с нечётными номером. Третий — над всеми номерами, дающими остаток 2 при делении на 3. Во время вечеринки пара сотрудников решили устроить «дискотеку»: бездумно нажимали на эти три выключателя, суммарно сделав 1000 нажатий. Перед вечеринкой все рабочие места были освещены. После — места 33 и 34 не были освещены. А сколько мест были освещены после вечеринки?
Solution
Задача требует рассмотреть изменение состояния лампочек под воздействием трёх выключателей, которые воздействуют на наборы лампочек в зависимости от их номера. Важные факты:
- Первоначально все лампочки включены.
- Первый выключатель меняет состояние всех лампочек.
- Второй выключатель меняет состояние лампочек с нечётными номерами.
- Третий выключатель меняет состояние лампочек с номерами, которые дают остаток 2 при делении на 3.
Обозначим состояние лампочек как последовательность чисел: 1 означает, что лампочка горит, 0 — не горит.
Математическая модель
Пусть состояние лампочек кодируется в виде бинарного массива длиной 200, где каждая лампочка может находиться в состоянии 1 или 0. Применение каждого из выключателей изменяет состояния лампочек, соответствующих следующим наборам:
- Первый выключатель меняет состояние всех лампочек.
- Второй выключатель меняет состояние лампочек с номерами , для которых нечётно.
- Третий выключатель меняет состояние лампочек с номерами , для которых .
Исходное состояние всех лампочек для всех , потому что изначально все лампочки были включены.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Binary Operations
Modular Arithmetic
Set Theory
Formulas
Switching operation formula: x_i = 1 (on) or x_i = 0 (off)
Modular operation for set selection: i ≡ 2 (mod 3)
Theorems
Modulo theorem for determining divisibility
Binary state flipping
Suitable Grade Level
Grades 9-12
Related Recommendation
Combinatorics Problem with Switches: Office Lighting Challenge
Switch Problem with Modular Arithmetic in a 200 Desk Office
Illumination Problem with Parity and Modular Arithmetic in a 200 Desk Office
Understanding Lights Problem: Factors and Perfect Squares
Counting Switched-On Bulbs Using Parity and Divisibility