Sedm sklenic v kruhu

Sedm sklenic stojí v kruhu a v každé může být jiné množství vody. V jediném okamžiku každá sklenice ponechá polovinu svého obsahu a druhou polovinu přelije do sousední sklenice napravo.

Po tomto současném přelití je v každé sklenici přesně \(100\ \mathrm{ml}\).

Kolik vody bylo původně v jednotlivých sklenicích?

Řešení úlohySkrýt řešení

Řešení krok za krokem

Rozhodující je lichý počet sklenic

Každý výsledný objem vznikne ze dvou sousedních původních objemů.

Zapíšeme sousední rovnice

Původní objemy po kruhu označme \(x_1,\ldots,x_7\), v mililitrech, indexy cyklicky. Ve sklenici \(i\) zůstane polovina \(x_i\) a přiteče polovina \(x_{i-1}\):

\[\frac{x_{i-1}+x_i}{2}=100,\qquad x_{i-1}+x_i=200.\]

Porovnáme dvě sousední rovnice

Z rovností \(x_{i-1}+x_i=200\) a \(x_i+x_{i+1}=200\) plyne \(x_{i-1}=x_{i+1}\). Objemy jsou tedy stejné vždy ob jednu sklenici.

Obejdeme celý lichý kruh

Postupem o dvě pozice navštívíme v kruhu o sedmi místech všech sedm sklenic. Všechny objemy jsou stejné a z \(x+x=200\) vychází \(x=100\).

U sudého počtu sklenic by se mohly dvě různé hodnoty střídat. Lichost je podstatná.

V každé sklenici bylo už původně \(100\ \mathrm{ml}\).