Время отвлечься от повседневных дел и немного размять мозги: попробуйте решить задачку про остров хамелеонов

Иногда мы публикуем задачи: некоторые — на знание геометрии, некоторые — на умение решать уравнения, некоторые — на смекалку. В этот раз мы предлагаем пожонглировать переменными. Ответ после условия задачи.
Время отвлечься от повседневных дел и немного размять мозги: попробуйте решить задачку про остров хамелеонов
Getty images

Дано:

На острове живут хамелеоны. На данный момент 13 из них зеленые, 15 — синие и 17 — красного цвета. Когда два хамелеона разного цвета встречаются, оба меняют цвет на третий: например, если столкнулись зеленая и синяя ящерка, обе станут красными.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Возможно ли, что в один прекрасный момент все хамелеоны на острове станут одного цвета? В других обстоятельствах цвета не меняются.

Ответ:

Ответ — нет, все хамелеоны никогда не станут одного цвета, и вот как мы это находим.

Обозначим количество зеленых, синих и красных хамелеонов латинскими буквами G, B и R. Опишем то, что происходит при встрече хамелеонов:

если встречаются зеленый и синий, количество зеленых становится равно G –1, и количество синих становится равно B — 1, а количество красных становится равно R + 2. Поиграем с этими выражениями: запишем, что происходит при встрече двух ящериц с разницей между числом хамелеонов разных цветов:

G – B меняется на G — 1 — (B -1) = G – B

B – R меняется на B — 1 — (R + 2) = B – R – 3

R – G меняется на R + 2 — (G — 1) = R –G + 3

Таким образом каждый раз после встречи хамелеонов разница между количеством ящериц разных цветов либо остается прежней, либо меняется на 3.

Чтобы все хамелеоны на острове стали одного цвета, нужно, чтобы не осталось двух других цветов, то есть чтобы выражение G –B, B–R или R–G равнялось нолю (потому что обе переменные равны нолю).

В нашем случае G –B=-2, B–R=-2 и R–G =4. Как мы помним, каждая встреча хамелеонов либо оставляет разницу наизменной, либо меняет на 3. Как получить 0, прибавляя или отнимая 3 к (или от) -2 или 4? Никак.

Владислав Ким
Владислав Ким 15 Ноября 2017, 11:07
требующееся соотношение 14:15:16
brilliant angel
brilliant angel 14 Ноября 2017, 22:21
Учитывая скорость изменения окраса (несколько секунд). Да это возможно.
gena_alloshka
gena_alloshka 14 Ноября 2017, 20:51
Одного оставшегося разносчика раздовить
Александр Ягодзинский
Александр Ягодзинский 14 Ноября 2017, 08:30
Поправочка. Для монохромности любого выбранного цвета разность между двумя оставшимися должна делиться на 3, безотносительно к соотношению количеств. Поэтому для полного утверждения нужно проверить оставшиеся пары. 17-13=4 -> НЕТ 17-15=2 -> НЕТ Вот теперь гарантированно можно утверждать, что ответ в задаче: не возможно.
Александр Ягодзинский
Александр Ягодзинский 14 Ноября 2017, 02:54
Задача из тех, что проще решить в общем виде. Расположим три числа, соответствующих количеству особей определённого цвета, в порядке возрастания. X, Y, Z Теперь сократим две меньших популяции попарными встречами: 0, Y-X, Z+2X Теперь из числа меньшей группы исключаем произвольное число N, меньшее Y-X. 2N, Y-X-N, Z+2X-N Переносим снова первую группу в третью 0, Y-X-3N, Z+2X+N Очевидно, что при всех хамелеонах одного цвета Y-X = 3N?, где N - натуральное число. То есть разность числа двух меньших групп должна делиться на 3, а число популяции третьего цвета нас не интересует, так как в условии задачи не указан предпочтительный цвет. В нашем случае имеем 15-13=2 2 не делится на 3, следовательно ответ - НЕТ.
MPashuk
MPashuk 14 Ноября 2017, 00:43
1. Возьмем (15*0 + 13*1 + 15*2 = 43) mod 3 = 1, однако все хамелеоны за 15 очевидных встреч станут зелёными. 2. Возьмем (12*0 + 15*1 + 17*2 = 49) mod 3 = 1, однако все хамелеоны за 15 очевидных встреч станут синими. :)
владимир никишкин
владимир никишкин 13 Ноября 2017, 15:40
Ответ: Обозначим цвета хамелеонов: красный=0, зелёный=1, синий=2. Тогда получается, что встречи хамелеонов описываются суммами их цветов: 0+1 → 2+2 1+2 → 0+0 0+2 → 1+1Заметим, что при встрече хамелеонов всегда неизменной остаётся сумма их цветов, взятая по модулю 3 (то есть, остаток от деления суммы цветов на 3). В самом деле,0+1 (остаток = 1) → 2+2 =4 (остаток = 1) 1+2 (остаток = 0) → 0+0 = 0 (остаток = 0) 0+2 (остаток = 2) → 1+1 = 2 (остаток = 2)Это значит, что при любых встречах хамелеонов остаток от деления суммы всех цветов на 3 не изменится.Изначально сумма цветов хамелеонов была равна 13*0 + 15*1 + 17*2 = 49. 49 mod 3 = 1, поэтому как бы ни меняли свой цвет хамелеоны, остаток от деления суммы их цветов на 3 останется 1.В случае, если все хамелеоны стали бы одного цвета, остаток бы стал равен нулю (ведь 45*N всегда делится на три нацело), а значит, такого произойти не может.Все хамелеоны никогда не станут одного цвета!
Tuborg
Tuborg 13 Ноября 2017, 15:23
вы немного ошибаетесь, когда встречаются двое, то двое и становятся зелеными. в итоге 13+2=15 зеленых
Марат Юнусов
Марат Юнусов 13 Ноября 2017, 15:20
Получится, к примеру: сначала встречаются 1 красный и 1 синий, получаем - 14 зеленых, 14 синих, 16 красных. Потом зеленые встречаются с синими.
Tuborg
Tuborg 13 Ноября 2017, 14:56
Не получится. Для того чтоб они стали одного цвета, нужно сначала всех сделать поровну двухцветными. Ну и далее соединить, получив ровно одноцветную стаю. Так как общее число зверюшек 13+15+17=45, то пополам не выйдет. Как бы мы ни пытались вывести чистый цвет, всегда один зверек будет в остатке.
Александр Ягодзинский
Александр Ягодзинский 13 Ноября 2017, 19:41
Неправильно! Если бы их было 13+15+15=43, то можно было бы получить 43+0+0.
asterixzm
asterixzm 13 Ноября 2017, 14:37
Не станут, хотя бы потому что их нечетное количество