На окружности имеется 40 точек. Построено 40 отрезков, соединяющих каждую пару точек. Сеня раскрасил точки в два разных цвета. Какое максимальное количество отрезков с концами в точках разных цветов могло образоваться?
Miroslav
Чтобы найти максимальное количество отрезков с концами в точках разных цветов, рассмотрим следующую идею.
Пусть первый цвет обозначается буквой "A", а второй цвет - буквой "B". Возможны три варианта разбиения точек на цвета:
1) Все точки окружности одного цвета (то есть все точки - цвета "A" или все точки - цвета "B"). В этом случае ни один отрезок не будет иметь концы в точках разных цветов.
2) Все точки окружности разных цветов чередуются: A B A B A B ... и так далее. В этом случае каждый отрезок будет иметь концы в точках разных цветов, потому что он соединяет точку одного цвета с точкой другого цвета. Количество отрезков будет равно половине от общего числа точек на окружности, то есть \( \frac{40}{2} = 20 \).
3) Все остальные варианты разбиения точек на цвета. В этих случаях на окружности будет как минимум одна подпоследовательность точек одного цвета с длиной больше 1. Давайте рассмотрим возможные длины таких подпоследовательностей.
Если есть подпоследовательность длины 2, то можно построить 1 отрезок с концами в точках разных цветов.
Если есть подпоследовательность длины 3, то можно построить 3 отрезка с концами в точках разных цветов. Мы можем выбрать любую точку из трех, которые образуют подпоследовательность, в качестве одного конца отрезка, а оставшиеся две точки выбрать в качестве другого конца отрезка.
Если есть подпоследовательность длины 4, то можно построить 6 отрезков с концами в точках разных цветов. Это можно сделать таким образом: выбрать первые две точки в качестве одного конца отрезка, а две следующие точки - в качестве другого конца отрезка. Таким образом, получим 2 отрезка с каждой из этих пар точек.
Аналогично, если есть подпоследовательность длины 5, то можно построить 10 отрезков с концами в точках разных цветов.
Общее количество отрезков с концами в точках разных цветов будет равно сумме количества отрезков, соответствующих различным длинам подпоследовательностей.
Теперь выполним подсчеты:
- Количество подпоследовательностей длины 2: \(40 - 2 + 1 = 39\);
- Количество подпоследовательностей длины 3: \(40 - 3 + 1 = 38\);
- Количество подпоследовательностей длины 4: \(40 - 4 + 1 = 37\);
- Количество подпоследовательностей длины 5: \(40 - 5 + 1 = 36\).
Общее количество отрезков с концами в точках разных цветов будет равно сумме количества отрезков с различными длинами подпоследовательностей:
\[39 + 38 + 37 + 36 = 150.\]
Таким образом, максимальное количество отрезков с концами в точках разных цветов, которое могло образоваться, равно 150.
Пусть первый цвет обозначается буквой "A", а второй цвет - буквой "B". Возможны три варианта разбиения точек на цвета:
1) Все точки окружности одного цвета (то есть все точки - цвета "A" или все точки - цвета "B"). В этом случае ни один отрезок не будет иметь концы в точках разных цветов.
2) Все точки окружности разных цветов чередуются: A B A B A B ... и так далее. В этом случае каждый отрезок будет иметь концы в точках разных цветов, потому что он соединяет точку одного цвета с точкой другого цвета. Количество отрезков будет равно половине от общего числа точек на окружности, то есть \( \frac{40}{2} = 20 \).
3) Все остальные варианты разбиения точек на цвета. В этих случаях на окружности будет как минимум одна подпоследовательность точек одного цвета с длиной больше 1. Давайте рассмотрим возможные длины таких подпоследовательностей.
Если есть подпоследовательность длины 2, то можно построить 1 отрезок с концами в точках разных цветов.
Если есть подпоследовательность длины 3, то можно построить 3 отрезка с концами в точках разных цветов. Мы можем выбрать любую точку из трех, которые образуют подпоследовательность, в качестве одного конца отрезка, а оставшиеся две точки выбрать в качестве другого конца отрезка.
Если есть подпоследовательность длины 4, то можно построить 6 отрезков с концами в точках разных цветов. Это можно сделать таким образом: выбрать первые две точки в качестве одного конца отрезка, а две следующие точки - в качестве другого конца отрезка. Таким образом, получим 2 отрезка с каждой из этих пар точек.
Аналогично, если есть подпоследовательность длины 5, то можно построить 10 отрезков с концами в точках разных цветов.
Общее количество отрезков с концами в точках разных цветов будет равно сумме количества отрезков, соответствующих различным длинам подпоследовательностей.
Теперь выполним подсчеты:
- Количество подпоследовательностей длины 2: \(40 - 2 + 1 = 39\);
- Количество подпоследовательностей длины 3: \(40 - 3 + 1 = 38\);
- Количество подпоследовательностей длины 4: \(40 - 4 + 1 = 37\);
- Количество подпоследовательностей длины 5: \(40 - 5 + 1 = 36\).
Общее количество отрезков с концами в точках разных цветов будет равно сумме количества отрезков с различными длинами подпоследовательностей:
\[39 + 38 + 37 + 36 = 150.\]
Таким образом, максимальное количество отрезков с концами в точках разных цветов, которое могло образоваться, равно 150.
Знаешь ответ?