Назад
Задача

Несколько человек в течение t минут наблюдали за улиткой. Каждый наблюдал за ней ровно 1 минуту и заметил, что за эту минуту улитка проползла ровно 1 метр. Ни в один момент времени улитка не оставалась без наблюдения. Какой наименьший и какой наибольший путь могла она проползти за эти t минут?

Решение

  На рис. 1 изображен график, показывающий, что за 2,5 минуты улитка может проползти 4 м.

  Легко видеть, что аналогично можно так расположить наблюдателей и так задать движение улитки, что заtминут (t> 1) она проползёт  2(t– 1) м,  еслиt– целое, и 2[t], еслиt– не целое.   Докажем, что это – максимальное перемещение улитки.   Пустьa1– первый наблюдатель. Рассмотрим всех наблюдателей, которые начали следить за улиткой либо в тот момент, когда кончилa1, либо ещё раньше (по условию такие наблюдатели есть). Пустьa2– последний из таких наблюдателей. Рассмотрим, далее, всех наблюдателей, начавших следить за улиткой не позже, чем кончилa2, и обозначим черезa3последнего из них. Аналогично выберем наблюдателяa4и т.д. Очевидно, что в конце концов мы дойдём до наблюдателя, окончившего наблюдать как раз в конце последней минуты (если наблюдательakкончил наблюдать раньше, то имеются наблюдатели, начавшие следить позже, чем началak, а потому можно выбрать наблюдателяak+1).   Пусть  a1,a2, ...,ak  – все выбранные таким образом наблюдатели. Ясно, что промежутки наблюдения  a1,a3,a5, ...  не пересекаются; точно так же не пересекаются промежутки, в которых следили наблюдатели  a2,a4,a6, ...   Действительно, если бы, например, нашёлся момент времени, когда наблюдалиa1иa3, то это означало бы, что наблюдательa2выбран неправильно, так какa3начал наблюдать позже, чем началa2, но ещё до того, как кончилa1.   Так как промежутки наблюдения  a1,a3,a5, ...  не пересекаются, то этих наблюдателей заtминут меньшеt. Поэтому еслиt– целое, их не больше t– 1,  а еслиtне целое, то не больше [t]. Тем же числом ограничивается количество наблюдателей "чётной группы":  a2,a4,a6, ...   Так как выделенное множество наблюдателей покрывает весь интервал наблюдения, то улитка не могла проползти больше суммы перемещений, зафиксированных всеми наблюдателями, то есть больше  2(t– 1),  еслиt– целое, и 2[t] – если не целое).   Оценим теперь число "нечётных" наблюдателей снизу. Если все зазоры между соседними нечётными наблюдателями меньше единицы, то число нечётных наблюдателей должно быть больше [t/2]. Это означает, что улитка не могла проползти путь, меньший  [t/2] + 1.  На рис.2 показано, как должна двигаться улитка, чтобы этот минимум был достигнут.
Ответ

[t/2] + 1  метр;  2(t – 1)  метров, если t – целое,  2[t]  метров, если t – не целое.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет