Zadanie 5
2021
Etap III
★★★★☆Kombinatoryka
Algebra
Suma liczb w tabeli
Treść zadania
W tabeli przedstawionej na rysunku Zosia poprzedziła osiem liczb znakami minus, zmieniając je na liczby przeciwne. Okazało się, że w każdym wierszu i w każdej kolumnie znalazły się dokładnie dwie liczby ujemne. Udowodnij, że po tej zmianie suma wszystkich szesnastu liczb w tabeli jest równa .
Umiejętności (5)
Wymagane umiejętności:
Podwójne zliczanie
Niezmienniki
Analiza przypadków
Zdobywane umiejętności:
Podwójne zliczanie
Niezmienniki
Wskazówki (0/4)
Wskazówka 1
Niech będzie początkową sumą wszystkich liczb, a sumą ośmiu liczb, którym zmieniono znak. Jaka jest nowa suma liczb w tabeli, wyrażona za pomocą i ? Co musisz udowodnić na temat wartości ?
Wskazówka 2
Zamiast rozważać konkretne układy minusów, spróbuj znaleźć ogólną własność sumy liczb dla *dowolnego* układu spełniającego warunki zadania. Zauważ, że wartość liczby w tabeli zależy od jej położenia (numeru wiersza i kolumny).
Wskazówka 3
Wyraź wartość liczby w komórce w wierszu i kolumnie za pomocą wzoru zależnego od oraz . Następnie zapisz sumę jako sumę tych wzorów dla ośmiu wybranych komórek.
Wskazówka 4
Przekształć uzyskaną sumę, grupując wyrazy oddzielnie ze względu na wiersze () i kolumny (). Jaką informację o liczbie minusów w każdym wierszu i każdej kolumnie możesz wykorzystać do obliczenia tej sumy?