Лампочки

Есть 100 лампочек. Сначала их все зажгли. Потом у каждой второй поменяли состояние. Потом поменяли состояние у каждой третьей. И так далее, пока наконец не поменяли состояние у сотой. Вопрос - сколько лампочек останется гореть? 

Ответ: Гореть будут те лампочки, которые переключили четное число раз. Это будут лампочки, номера которых являются квадратами. То есть 1, 4, 9, 16,...100. Всего 10 лампочек.

 

Обсуждение задачи на форуме - Лампочки

Ваша оценка: Нет Средняя: 3.5 (88 оценки)


Комментарии

Почему??? Кто-нибудь, объясните пожалуйста

Очевидно потому, что чётное число кратно двум. Если включенную лампочку переключить чётное число раз (например, выключить и включить = 2 раза), то она останется включенной. При этом неважно, сколько именно раз: 2, 4, 6 и т.д. В условии задачи много лишних данных, предназначенных для запутывания.

=) Чувак да Ты даже самого вопроса не понял. Глупый ответ на глупый вопрос! Сам вопрос поставлен не корректно, и ответ стоит наверно не на етот вопрос =)ха-ха. Чушь...

Поскольку решение неочевидно, пожалуйста, поясните его, кто знает! Будьте добры...

я рассуждал так:
чтобы после всех манипуляций лампочка осталась вкл., её нужно переключить чётное количество раз. Какие лампочки переключатся чётное количество раз?
Каждая лампочка с номером, являющимся простым числом, переключится 1 раз (это очевидно). Следовательно, лампочка с номером, являющимся квадратом простого числа, переключится 2 раза (ну например для 9-й лампочки: она переключается при смене состояния у каждой 3-ей и у каждой 9-ой (=3^2)). 2 - чётное число. Следовательно, лампочки с номерами x^2 (где x - простое) останутся включенными (переключенными 2 раза). Но ведь есть лампочки, которые переключали 4,6,8 и т.д раз. Номера этих лампочек являются ПРОИЗВЕДЕНИЯМИ КВАДРАТОВ простых чисел (например для 36-й лампочки 36=(2^2)*(3^2) и она соответственно переключится 2+2 раза). Т.е. номера этих лампочек - квадраты натуральных чисел (т.к. любое натур. число - это либо простое число, либо произведение простых чисел; и сответственно квадрат нат. числа - это либо квадрат простого числа, либо произведение квадратов простых чисел).

Из всего выше описанного бреда следует, что искомые номера есть квадраты нат. чисел

Ответ звучит проще. Если у номера лампочки четное количество множителей, она останется включенной. Таковыми являются лампочки, номера которых являются квадратами чисел.

почему у квадрата чётное число множителей?

Это не верно. Если рассмотрим число x*x*y*z, где каждый из множителей - простое число, то комбинаций сомножителей будет четное колличество, лампочка будет выключена, хотя колличество множителей четное.

Например число 60 имеет четное число множителей, однакое не подходит нам.

Я так и не понял, почему чётное число множителей имеют только квадраты простых чисел.

Но зато я умею немного работать в Excel-е и решил проверить, правильно ли решение.

Вот, опубликовал результаты работы Excel-я: http://s48.radikal.ru/i122/1007/c8/6f2591352544.gif

В этой таблице верхняя строка (заголовок столбцов) обозначает номера лампочек, левая строка (заголовок строк) обозначает, каждую какую по счёту лампочку зажигают/гасят на данном этапе. На пересечении соответствующих строки и столбца пустая клетка означает, что данная лампочка (номер столбца) не меняет своего состояния при проходе по лампочкам с номерами, кратными данному числу (номеру строки). Если в соответствующей клетке 1, значит, состояние лампочки меняется на этом проходе. Например, в столбце 15 в строке 5 стоит единица. Это означает, что при проходе по каждой 5-й лампочке состояние 15-й лампочки будет изменено. А в 14-м столбце 5-й строки пусто. Это означает, что при проходе по каждой 5-й лампочке состояние 14-й лампочки не поменяется. В нижней строке таблицы находится номер столбца, если число единиц в столбце нечётное (то есть если лампочку зажигали на один раз больше, чем гасили, поэтому лампочка горит). Если же число единиц в столбце - чётное, в нижней строке таблицы пусто в соответствующем столбце.

Из таблицы видно, что, действительно, в нижней строке не пустые только ячейки с номером столбца, равным квадрату простого числа. Что подтверждает, что решение задачи верно.

Но, пожалуйста, объясните, почему мы можем утверждать, что только у квадратов простых чисел количество возможных сомножителей в их разложении (включая единицу и само число) - чётное?

это хоть понятно:
"Каждая лампочка с номером, являющимся простым числом, переключится 1 раз (это очевидно). Следовательно, лампочка с номером, являющимся квадратом простого числа, переключится 2 раза (ну например для 9-й лампочки: она переключается при смене состояния у каждой 3-ей и у каждой 9-ой (=3^2))" ???

Сначала выудите в школе, что такое натуральное число. А по делу: где доказательство, что только квадраты простых чисел и произведения квадратов простых чисел переключаются четное число раз?

Читайте вопрос! Сколько лампочек останется гореть?

я думаю их 20

не сначала из ста лампочек включеными осталось 49(потому что отключали какждую вторую), потом начали менять состояние каждой третьей лампы(первая остается гореть!!!), потом чередуются включенные и выключенные лампы по три(последняя выключена)

точнее 50, а в конечном ответ 49

если изменить состояние у каждой второй - то изменится состояние у всех четных - тобишь и у сотой ....
в принципе этого вполне достаточно чтоб удовлетворить условие задачи )))
тогда останется гореть 50 лампочек )))

Не тупите. Ответ абсолютно верен. Всем понятно, что количество переключений это количество делителей (не обязательно простых) данного числа(не считая единицы, но считая это же число)? Ну так вот открою секрет - если число на что-то кроме себя делится, то оно делится также на результат от деления, т.е. на каждый делитель приходится еще один уникальный, данное число это один делитель и к нему добавляются ПАРЫ делителей и такая сумма получится четной только если в каждой паре числа одинаковые, то есть наше число Х можно поделить на любой из его делителей два раза (то есть на квадрат делителя), ну дальше сами просечете я думаю

Эм, ответ не совсем полный, т.е. не верный. Тройное произведение простых чисел так же останется включенным. Например 30 - 6 делителей: 2,3,5,10,15,30 - четное число.

Разочарую. Как минимум есть ещё один делитель: 6.

Наоборот, гореть будут 90 лампочек...

50 лампочек останутся гореть а 50 нет, поскольку выключая каждую вторую лампочку ми выключим половину,а меняя положения каждой третьей одинаковое количество лампочек буде выключатся и одинаковое включатся, потому останется то самое число что и после того как мы отключили каждую вторую.

вот что получится в результате:

*..*....*......*........*..........*............*..............*................*..................*

* - горящая лампоча
. - не горящая лампочка

и да, их останется ровно 10.

Строгое математическое док-во:
Любое натуральное число можно представить, причем единственным образом, в виде произведения степеней различных простых чисел: n = p_1^k_1*p_2^k_2*...*p_n^k_n (Основная теорема арифметики). При этом число общее число делителей числа n будет равно (k1+1)*(k2+1)*...*(kn+1) (с учетом единицы).
Возможны три случая: 1) Все скобки четны => Число делителей четно.
2) Все скобки не четны => Число делителей не четно.
3) Часть скобок четна, часть не четна => Число делителей четно.
В нашей задаче лампочка будет гореть при четном числе изменений состояния. То есть по сути нас интересует четное число делителей (без учета единицы как делителя, она не не несет "физического" смысла). Когда у нас будет четное число делителей (без 1)? Когда общее число делителей нечетно (2-ой случай) => k1,k2...kn - четные. Запишем простые числа: 2,3,5,7,11,13... . Смысла заглядывать дальше 11 нету, 11^2 > 100. Составляем все возможные комбинации из четных степеней, таких комбинаций 9: 4,16,64,9,81,25,49,36,100. И + 1 лампочка,ее никто не трогал:) Итого: 10 лампочек будут гореть.

у каждой второй, начиная с какой? а у каждой третьей? чё такие кривые условия с такой частотой. чё за дауны пишут задачи?

если бы ни тупая формулировка(не каждая вторая, а каждая кратная 2. так и для 3х) поставил бы 4. 5 поставил бы за хорошее объяснение.

и отнесите эту задачу к алгоритмам. чё ваще с логикой у авторов плохо?