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Kapitel 14Fortgeschritten34 Min.

Kombinations-Training Strategien

Schubfachprinzip und modulare Invarianten · Abschnitt 56 von 64

Übungen

Aufgabe

Mehr Zahlen als Restklassen

Grundlagen6 Min.

Zeige: Unter beliebigen m+1m+1 ganzen Zahlen gibt es zwei, deren Differenz durch mm teilbar ist.

Aufgabe

Sechs Zahlen, eine teilbare Differenz

Grundlagen5 Min.

Zeige, dass unter sechs ganzen Zahlen stets zwei eine durch 5 teilbare Differenz besitzen.

Aufgabe

Ein teilbarer Block

Aufbau7 Min.

Finde in der Folge 3,1,4,1,53,1,4,1,5 einen nichtleeren zusammenhängenden Block, dessen Summe durch 5 teilbar ist, und erkläre die Partialsummentechnik.

Aufgabe

Summe oder Differenz

Fortgeschritten11 Min.

Zeige: Unter n+1n+1 ganzen Zahlen gibt es zwei verschiedene, deren Summe oder deren Differenz durch nn teilbar ist.

Aufgabe

Ein unerreichbarer Zustand

Aufbau6 Min.

Ein Spiel startet bei der Zahl 1. In jedem Zug darf man 6 addieren oder 9 subtrahieren. Beweise, dass die Zahl 0 niemals erreicht wird.

Aufgabe

Ein modularer Gitterinvariant

Aufbau7 Min.

Ein Läufer startet bei (0,0)(0,0) und darf nur um (2,1)(2,1) oder (1,2)(1,2) vorwärts gehen. Zeige, dass er den Punkt (100,100)(100,100) nicht erreichen kann.

Aufgabe

Eine Potenz mit Rest eins

Fortgeschritten12 Min.

Seien a,ma,m teilerfremd und m>1m>1. Beweise mit dem Schubfachprinzip, dass es ein tt mit 1tm1\le t\le m und at1(modm)a^t\equiv1\pmod m gibt.

Aufgabe

Der Teilbare-Block-Satz

Olympiade14 Min.8 P.

Zeige: Unter beliebigen nn ganzen Zahlen a1,,ana_1,\ldots,a_n gibt es einen nichtleeren zusammenhängenden Block, dessen Summe durch nn teilbar ist.

Zusammenfassung

Reste klassifizieren Objekte und Zustände

Als Schubfächer erzwingen Restklassen Kollisionen; als Partialsummen erzeugen sie teilbare Blöcke; als Invarianten trennen sie erreichbare von unerreichbaren Zuständen.

Checkliste

Selbstkontrolle

  • Zähle ich Objekte und Restfächer korrekt?

  • Übersetze ich gleiche Reste als Differenz?

  • Nutze ich Partialsummen für zusammenhängende Blöcke?

  • Prüfe ich jeden erlaubten Zug?

  • Verwechsle ich notwendige Invariantenbedingungen nicht mit Hinreichendheit?