Стратегии в игре с камнями
Два игрока, Петя и Ваня, играют в игру с кучей камней. За один ход игрок может добавить в кучу 2 или 3 камня либо увеличить количество камней в куче в 2 раза. Игра завершается, когда количество камней становится не менее 60. Побеждает игрок, сделавший последний ход. В начальный момент в куче было $S$ камней, где $1 \leq S \leq 59$.
Выполните три задания и во всех случаях обоснуйте ответ.
Задание 1. Укажите все значения $S$, при которых Петя может выиграть в один ход. Укажите также значение $S$, при котором Петя не может выиграть за один ход, но после любого его хода Ваня может выиграть своим первым ходом. Опишите выигрышную стратегию Вани.
Задание 2. Укажите четыре значения $S$, при которых Петя не может выиграть за один ход, но может выиграть своим вторым ходом независимо от хода Вани. Для каждого значения опишите выигрышную стратегию Пети.
Задание 3. Укажите значение $S$, при котором Ваня может выиграть первым или вторым ходом при любой игре Пети, но не может гарантированно выиграть первым ходом. Опишите выигрышную стратегию Вани и постройте дерево всех партий, возможных при этой стратегии. В узлах дерева указывайте количество камней, на рёбрах — ходы. Дерево не должно содержать партии, невозможные при реализации выигрышной стратегии Вани.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит куча камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в кучу два или три камня или увеличить количество камней в куче в два раза. Например, имея кучу из 15 камней, за один ход можно получить кучу из 17, 18 или 30 камней. У каждого игрока, чтобы делать ходы, есть неограниченное количество камней. Игра завершается в тот момент, когда количество камней в куче становится не менее 60. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, т.е. первым получивший кучу, в которой будет 60 или больше камней. В начальный момент в куче было S камней; 1 ≤ S ≤ 59. Будем говорить, что игрок имеет выигрышную стратегию, если он может выиграть при любых ходах противника. Описать стратегию игрока значит описать, какой ход он должен сделать в любой ситуации, которая ему может встретиться при различной игре противника. В описание выигрышной стратегии не следует включать ходы играющего по этой стратегии игрока, не являющиеся для него безусловно выигрышными, т.е. не являющиеся выигрышными независимо от игры противника. Выполните следующие задания. Во всех случаях обосновывайте свой ответ. Задание 1 а) Укажите все такие значения числа S, при которых Петя может выиграть в один ход. б) Укажите такое значение S, при котором Петя не может выиграть за один ход, но при любом ходе Пети Ваня может выиграть своим первым ходом. Опишите выигрышную стратегию Вани. Задание 2 Укажите четыре таких значения S, при которых у Пети есть выигрышная стратегия, причём одновременно выполняются два условия: - Петя не может выиграть за один ход; - Петя может выиграть своим вторым ходом независимо от того, как будет ходить Ваня. Для каждого указанного значения S опишите выигрышную стратегию Пети. Задание 3 Укажите значение S, при котором одновременно выполняются два условия: - у Вани есть выигрышная стратегия, позволяющая ему выиграть первым или вторым ходом при любой игре Пети; - у Вани нет стратегии, которая позволит ему гарантированно выиграть первым ходом. Для указанного значения S опишите выигрышную стратегию Вани. Постройте дерево всех партий, возможных при этой выигрышной стратегии Вани (в виде рисунка или таблицы). В узлах дерева указывайте количество камней, на рёбрах рекомендуется указывать ходы. Дерево не должно содержать партии, невозможные при реализации выигрывающим игроком своей выигрышной стратегии. Например, полное дерево игры не является верным ответом на это задание.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Рассмотрите, при каких значениях $S$ один ход сразу приводит к количеству камней не менее 60.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Для анализа позиций проверяйте переходы $S \to S+2$, $S \to S+3$ и $S \to 2S$. Проигрышными являются позиции, из которых все ходы ведут в выигрышные позиции соперника.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Для задания 2 подходят значения $S=14,25,26,27$: первым ходом Петя переводит игру в позицию 28 или 29. Для задания 3 подходит $S=19$; после ходов Пети в позиции 21 или 22 Ваня переводит игру в позицию 24.