«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М1294

Условие задачи (1991, № 7) Задача М1294 // Квант. — 1991. — № 7. — Стр. 26; 1992. — № 1. — Стр. 22—23.

Куб размером $10\times10\times10$‍‍ сложен из 500 чёрных и 500 белых кубиков в шахматном порядке (кубики, примыкающие друг к другу гранями, имеют различные цвета). Из этого куба вынули 100 кубиков таким образом, чтобы в каждом из 300 рядов размером $1\times1\times10$‍,‍ параллельных какому-нибудь ребру куба, стало не хватать ровно одного кубика. Докажите, что число вынутых чёрных кубиков делится на 4.

А. В. Спивак


Решение задачи (1992, № 1) Задача М1294 // Квант. — 1991. — № 7. — Стр. 26; 1992. — № 1. — Стр. 22—23.

Разрежем исходный куб $ABCDEFGH$‍‍ на кубики $2\times2\times2$‍.‍ Разобьём все чёрные кубики на 4 группы $M_A$‍,$M_C$‍,$M_F$‍‍ и $M_H$‍‍ следующим образом: к группе $M_A$‍‍ отнесём те чёрные кубики, которые расположены в своих кубиках $2\times2\times2$‍‍ (см. рисунок) там же, где расположен чёрный кубик при вершине $A$‍‍ (т. е. если он стоит в левом нижнем углу кубика $2\times2\times2$‍),‍ аналогично определяются группы $M_C$‍,$M_F$‍‍ и $M_H$‍‍ (см. рисунок). Таким же образом определяются множества $M_B$‍,$M_D$‍,$M_E$‍‍ и $M_G$‍‍ белых кубиков. Докажем, что из каждого множества $M_A$‍,$M_C$‍,$M_F$‍‍ и $M_H$‍‍ вынуто по одинаковому количеству чёрных кубиков.

Рисунок

Рассмотрим множества $M_A$‍‍ и $M_B$‍.‍ Эти 2 множества заполняют 25 рядов, параллельных ребру $AB$‍.‍ Поэтому из $M_A$‍‍ и $M_B$‍‍ вынуто в общей сложности 25 кубиков.

Рассмотрим ещё, например, множество $M_C$‍.‍ Из множеств $M_B$‍‍ и $M_C$‍‍ также вынуто в общей сложности 25 кубиков. А так как все кубики, вынутые из $M_B$‍,‍ — белые, из $M_C$‍‍ вынуто столько же кубиков, сколько их вынуто из $M_A$‍.‍ Очевидно, то же количество кубиков вынуто из $M_F$‍‍ и $M_H$‍‍ и, значит, общее количество вынутых кубиков делится на 4.

Утверждение задачи доказано.

А. В. Спивак


Метаданные Задача М1294 // Квант. — 1991. — № 7. — Стр. 26; 1992. — № 1. — Стр. 22—23.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1991. — № 7. — Стр.  [условие]

1992. — № 1. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1294 // Квант. — 1991. — № 7. — Стр. 26; 1992. — № 1. — Стр. 22‍—‍23.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1294/