Browse · MathNet
PrintUkrainian Mathematical Olympiad
Ukraine counting and probability
Problem
Mariyka has drawn a square grid on a blackboard. During one step, it is allowed to choose any unit segment of that grid and erase it together with all adjacent segments, which were not erased before (so, at most segments can be erased in one step). Is it possible to erase the whole drawing in no more than steps?

Solution
Відповідь: ні, не можна. Задача полягає в тому, чи можемо ми покрити всю "сітку" таблиці фігурками, зображеними на рисунку. Якщо така фігурка не лежить повністю в таблиці, то вона покриває не більше відрізків. Якщо фігурка повністю знаходиться в таблиці, тоді інші фігурки повинні покрити відрізки і (див. рисунок). Фігурка, яка закриє , обов'язково закриє й хоча б один з відрізків , (це легко перевіряється невеличким перебором). Аналогічно, фігурка, яка закриє , обов'язково закриє й принаймні один з відрізків , . Кожному відрізку фігурок, що покривають відрізок таблиці без перекриття з іншими відрізками, поставимо у відповідність коефіцієнт , кожному з відрізків, що покривають з перекриттям, — коефіцієнт . Тоді сума всіх коефіцієнтів для однієї фігурки не більша за , по всіх фігурках — не перевищує .
З іншого боку, по всій покритій таблиці сума коефіцієнтів має бути не меншою за кількість відрізків: . Але , і тому всю "сітку" таблиці покрити фігурками не можна.
З іншого боку, по всій покритій таблиці сума коефіцієнтів має бути не меншою за кількість відрізків: . Але , і тому всю "сітку" таблиці покрити фігурками не можна.
Final answer
No
Techniques
Counting two waysInvariants / monovariantsColoring schemes, extremal arguments