Rane e lampadine...

Rigel1
Vi propongo un giochino molto noto in caso ci fosse qualcuno che già non lo conosca...

Ci sono 100 lampadine, numerate da 1 a 100, munite di interruttore, e 100 rane.
Le lampadine sono inizialmente spente. Ogni pressione del relativo interruttore commuta lo stato della lampadina da accesa a spenta o viceversa.

La rana n. 1 salta e preme tutti gli interruttori (accendendo quindi tutte le lampadine).
La rana n. 2 salta e preme gli interruttori 2, 4, 6, ..., 100, vale a dire tutti i multipli di 2 (spegnendo quindi le relative lampadine).
La rana n. 3 salta e preme gli interruttori 3, 6, 9, ..., 99, vale a dire tutti i multipli di 3.
...
In generale, la rana n. k salta e preme gli interruttori multipli di k.

Quali sono le lampadine accese dopo che tutte le rane hanno saltato?

Risposte
blackbishop13
una caratterizzazione potrebbe essere questa:
rimangono accese le lampadine con un numero che ha un numero dispari di divisori.
è molto logica, se premo una lampadina un numero pari di volte non cambio il suo stato, se la premo un numero dispari, invece sì.

il punto è da questa prima caratterizzazione arrivare a quella più carina e sintetica, che ancora non diciamo :wink: , ma sono equivalenti.

Gatto891
Carino, avendolo già visto lo lascio agli utenti che verranno :D.

Però, con un minimo di ragionamento, dopo il suggerimento di BlackBishop la soluzione dovrebbe venire quasi immediata ;)...

al_berto
Se ho capito i suggerimenti, potrebbero essere 8, o sono fuori?
Mi a che sono fuori.

@melia
Sono d'accordo con al_berto, anche secondo me sono 8

blackbishop13
mah..8 mi pare strano..anzi direi di no, ce ne sono di sicuro di più.

anche perchè si può fare una caratterizzazione molto immediata, e risulta evidente che sono più di 8.

Gatto891
"al_berto":
Se ho capito i suggerimenti, potrebbero essere 8, o sono fuori?
Mi a che sono fuori.

Già anche a me risultano (leggermente) di più, comunque perchè non posti quelli che hai trovato? Magari scrivendoli tutti di fila salta fuori qualche interessante "caratteristica comune" :D

clrscr
Secondo me sono molti di più di 8...

Io ho ragionato nel seguente modo:

Ogni interruttore verrà premuto tante volte quanti sono i suoi divisori più uno (cioè dalla rana che corrisponde al numero dell'interrutore). Quindi se lo stato del divisore più vicino è "off", allora lo stato del tasto corrente sarà "on" e viceversa.

al_berto
Il numero uno dovrebbe rimanere sempre acceso. Ed è già un passo avanti!

blackbishop13
@clrscr dicci anche come fai a trovarli, così ne discutiamo! :D
inoltre tieni presente che $1$ divide qualunque numero, quindi ti basta dire che l'interruttore $n$ viene schiacciato tante volte quanti sono i divisori di $n$.
è più semplice no? :wink:

@al_berto: non è chiaro il tuo messaggio, forse intendevi che il numero uno rimane accesoo, giusto?

al_berto
Si, me ne sono accorto e ho corretto.

sssebi
La 1 dovrebbe rimanere sempre accesa e quindi la 2 e la 3 sempre spente, dato che le rane partono sempre da un punto in avanti e non tornano indietro. La 4 resta sempre accesa perchè è stata spenata dalla 2. La 5 sempre spenta, quindi anche tutti i numeri primi non successivi al 100 dovrebbero rimanere spenti perchè accesi dalla 1. La 6 è accesa dalla 1, spenta dalla 2, riaccesa dalla 3 e spenta dalla 6, quindi resta sempre spenta. 7 è un numero primo. La 8 è accesa dalla 1, spenta dalla 2, riaccesa dalla 4 e spenta dalla 8. La 9 è sempre accesa perchè la 3 la spegne e la 9 l'accende! Quindi praticamente i numeri che hanno multipli dispari rimangono accesi. Se ho capito bene tutti i numeri da 1 a 100 con multipli dispari sono la soluzione. Ho trovato la soluzione mentre scrivevo :rolleyes: , ma quale procedimento abbastanza veloce riesce a trovarli senza rivederli uno per uno?

al_berto
Quindi possiamo dire che tre numeri accesi sono: 1, 4, 9 ?

Rigel1
Esatto, e il successivo è 16...

al_berto
36?

al_berto
36?

Umby2
"Rigel":
Esatto, e il successivo è 16...


e quello dopo, 25.

@melia
Io ho ragionato così: se $a$ è un divisore del numero $n$, lo è anche $n/a$, l'unico caso in cui $a=n/a$ si ha se $a^2=n$, quindi se $n$ è un quadrato. Per cui gli unici numeri con un numero dispari di divisori sono i quadrati. Le lampadine che rimangono accese sono tutti i quadrati minori o uguali a 100.

Rigel1
Esatto :smt023

al_berto
Allora le lampadine accese sono 10?

Rigel1
Sì: le numero 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100.

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