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
Формализация задачи
У нас есть 200 рабочих мест, каждая из которых имеет начальное состояние "освещено" (то есть свет включён). Каждое рабочее место имеет номер от 1 до 200. Над этими местами можно управлять освещением с помощью трёх выключателей:
- Первый выключатель меняет состояние всех мест.
- Второй выключатель меняет состояние мест с нечётными номерами.
- Третий выключатель меняет состояние мест, номера которых дают остаток 2 при делении на 3.
Сотрудники на вечеринке совершили 1000 нажатий на выключатели. В результате, после всех нажатий, места с номерами 33 и 34 оказались не освещены. Необходимо найти, сколько мест было освещено после вечеринки.
Алгоритм решения
-
Начальное состояние: Все места освещены, то есть все находятся в состоянии "включено".
-
Воздействие выключателей:
- Первый выключатель инвертирует состояние всех мест: если место освещено, то оно гаснет, и наоборот.
- Второй выключатель инвертирует состояние всех нечётных мест.
- Третий выключатель инвертирует состояние всех мест, номера которых дают остаток 2 при делении на 3.
-
Анализ условия по номерам 33 и 34:
- Место №33 не освещено. Поскольку номер 33 нечётный, то второй выключатель может влиять на него. Также, так как , третий выключатель не влияет на номер 33.
- Место №34 также не освещено. Поскольку номер 34 чётный, то второй выключатель на него не влияет, но , третий выключатель также не затрагивает этот номер напрямую.
-
Количество включений: Чтобы понять общее количество включённых ламп, нужно учесть, что состояние ламп после каждого нажатия переключается. Информацию о номерах 33 и 34 можно использовать для предположения количества нажатий каждого выключателя и выведения общей закономерности. Рассчитаем это.It seems like I can’t do more advanced data analysis right now. Please try again later. Would you like to explore the problem further or discuss alternative steps? Here are a few related questions to consider:
-
How does each switch's behavior impact specific positions, like those divisible by 2 or 3?
-
Can you identify patterns in the number of places affected by different switches?
-
What happens to the total number of lit places if the switches are pressed in a specific sequence?
-
How does knowing that places 33 and 34 are not lit after 1000 presses help deduce the final state?
-
Could you use a mathematical formula to model the final count of lit places?
Tip: Visualizing the state changes of a smaller set of places (like 10 or 20) can help understand the overall behavior of the switches.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Number Theory
Modular Arithmetic
Combinatorics
Formulas
n mod 3
n mod 2
Theorems
Modular Arithmetic Theorem
Inversion Principle
Suitable Grade Level
Grades 10-12
Related Recommendation
Combinatorics Problem with Switches: Office Lighting Challenge
Lighting Problem with Switches: Modular Arithmetic and Binary States
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