В белой таблице размером 100×100 клеток окрашено в красный цвет N (N > 0) клеток таким образом, что количество красных клеток в любой фигуре, образованной объединением столбца и строки таблицы, делится на 3. Какое значение может принимать N?
Математика 8 класс Комбинаторика математика 8 класс задача на делимость красные клетки таблицы количество клеток N фигуры из столбца и строки
Для решения задачи давайте сначала разберем, что означает условие, что количество красных клеток в любой фигуре, образованной объединением столбца и строки таблицы, делится на 3.
Мы имеем таблицу размером 100×100 клеток. Если мы выберем произвольный столбец и произвольную строку, то образуется фигура, состоящая из клеток, находящихся на пересечении выбранного столбца и строки. Всего в этой фигуре будет 100 клеток из столбца и 100 клеток из строки, но клетка, находящаяся на пересечении, будет посчитана дважды. Поэтому общее количество клеток в фигуре равно:
Количество клеток в фигуре = 100 + 100 - 1 = 199
Теперь, чтобы условие задачи выполнялось, количество красных клеток в этой фигуре должно делиться на 3. Поскольку 199 не делится на 3, нам нужно рассмотреть, как это может повлиять на количество красных клеток.
Пусть N - количество красных клеток. Мы можем предположить, что количество красных клеток в каждом столбце и в каждой строке также должно быть таким, чтобы сумма клеток в любой фигуре оставалась делимой на 3.
Рассмотрим клетку, находящуюся в позиции (i, j). Если клетка красная, то она добавляется к количеству красных клеток в соответствующем столбце i и строке j. Следовательно, если мы рассматриваем все строки и столбцы, то для каждого столбца и строки должно выполняться следующее:
Таким образом, если мы обозначим количество красных клеток в каждом столбце как a_i, а в каждой строке как b_j, то для любого i и j должно выполняться:
a_i + b_j ≡ 1 (mod 3) (если клетка (i, j) красная)
a_i + b_j ≡ 0 (mod 3) (если клетка (i, j) не красная)
Теперь, чтобы найти допустимые значения N, мы можем заметить, что общее количество клеток в таблице равно 10000 (100×100), а количество красных клеток N должно быть таким, чтобы оставшиеся клетки (10000 - N) также соответствовали условиям задачи.
Таким образом, учитывая, что количество красных клеток в каждой строке и столбце должно быть согласовано, мы можем заключить, что N может принимать значения, которые соответствуют делимости на 3. Например, возможные значения для N могут быть:
Таким образом, общее количество красных клеток N может быть любым положительным числом, которое делится на 3 и не превышает 10000.