МОШ 2020, 10 класс, задача 6

Очень сложная
Комбинаторика

Для каких можно закрасить на белой клетчатой плоскости несколько клеток (конечное число, большее нуля) в черный цвет так, чтобы на любой клетчатой вертикали, горизонтали и диагонали либо было ровно черных клеток, либо вовсе не было черных клеток?

Ответ

Ответ. При любых .

Решение. Рассмотрим множество клеток , которое является вертикальным отрезком длины . Заметим, что каждый столбец пересекает по или клеткам, а каждая строка или диагональ — по или клетке.

Рассмотрим множество , которое состоит из копий отрезка , каждая из которых получается из предыдущей переносом на вектор . Таким образом, состоит из отрезков длины , разделённых пустыми столбцами. Заметим, что любая строка или столбец пересекают по или клеткам, а каждая диагональ — по или клетке (так как никакая диагональ не пересекает две копии в ).

Множество состоит из копий , каждая из которых получается переносом предыдущей на вектор . Любая строка, столбец или диагональ, параллельная вектору , пересекает не более одной копии в , а любая диагональ, параллельная вектору , либо не пересекает ни одной, либо пересекает все копии в . Следовательно, строки, столбцы и диагонали, параллельные вектору , пересекают или клеток из , а диагонали, параллельные вектору , пересекают или клетку.

Аналогично построим множество : оно состоит из копий , каждая из которых получается переносом на вектор из предыдущей. Любая строка, столбец или диагональ, параллельная вектору , пересекает не более одной копии в , а любая диагональ, параллельная вектору , либо не пересекает ни одной, либо пересекает все копии. Следовательно, любая строка, столбец или диагональ пересекает по или клеткам.

Замечание. Получившийся пример можно рассматривать как проекцию узлов -мерного куба на плоскость.

Похожие задачи

МОШ 2024, 11 класс, задача 6

Кощей придумал для Ивана-дурака испытание. Он дал Ивану волшебную дудочку, на которой можно играть только две ноты -- до и си. Для прохождения испытания Ивану нужно сыграть какую-нибудь мелодию из 300 нот на свой выбор. Но до того, как он начнёт играть, Кощей выбирает и объявляет запретными одну мел

МОШ 2021, 10 класс, задача 3

Есть бесконечная в одну сторону клетчатая полоска, клетки которой пронумерованы натуральными числами, и мешок с десятью камнями. В клетках полоски камней изначально нет. Можно делать следующее: — перемещать камень из мешка в первую клетку полоски или обратно; — если в клетке с номером i лежит камень

МОШ 2026, 10 класс, задача 3

Имеется двести шариков ста цветов, по два шарика каждого цвета. Фокусник разложил их произвольным образом в сто коробочек, по два шарика в коробочку, где что лежит — игрок не знает. За ход игрок указывает на любые две коробочки, после чего фокусник незаметно для игрока выбирает по шарику из этих кор

МОШ 2023, 11 класс, задача 4

В турнире по теннису (где не бывает ничьих) участвовало более 4 спортсменов. Каждый игровой день каждый теннисист принимал участие ровно в одной игре. К завершению турнира каждый сыграл с каждым в точности один раз. Назовём игрока упорным, если он выиграл хотя бы один матч и после первой своей побед