Задача. Какое наибольшее число ходов может длиться такой процесс? У вас есть три положительных числа X>Y>Z, причем X/Y > 2. За один ход вы можете уменьшить величину X на удвоенную величину Y, а остальные два числа оставить без изменений. Если при этом окажется, что наибольшее из получившихся чисел более чем вдвое больше среднего из них, вы можете сделать аналогичный следующий ход: уменьшить наибольшее на удвоенную величину среднего. Так вы повторяете до тех пор, пока либо отношение наибольшего к среднему окажется не более 2, либо одно из чисел обнулится. Какое наибольшее число ходов может длиться такой процесс?
После первого шага получим числа (X-2Y, Y, Z), где X/Y > 2.Если (X-2Y)/Y > 2, то после второго шага получим (X-4Y, Y, Z).И так далее, на каждом шаге у нас будет уменьшаться наибольшее число в два раза.
Очевидно, что такой процесс будет продолжаться, пока X/2^nY > 2, где n - количество шагов. Таким образом, после n шагов получим (X-2^nY, Y, Z).
Когда X/2^nY <= 2, процесс остановится. Это произойдет, когда X <= 2^nY.
Итак, наибольшее число шагов будет, когда X = 2^nY. Это случится, когда X/Y = 2^n. Таким образом, наибольшее число шагов равно логарифму по основанию 2 от X/Y.
Посмотрим, что происходит на каждом шаге:
После первого шага получим числа (X-2Y, Y, Z), где X/Y > 2.Если (X-2Y)/Y > 2, то после второго шага получим (X-4Y, Y, Z).И так далее, на каждом шаге у нас будет уменьшаться наибольшее число в два раза.Очевидно, что такой процесс будет продолжаться, пока X/2^nY > 2, где n - количество шагов. Таким образом, после n шагов получим (X-2^nY, Y, Z).
Когда X/2^nY <= 2, процесс остановится. Это произойдет, когда X <= 2^nY.
Итак, наибольшее число шагов будет, когда X = 2^nY. Это случится, когда X/Y = 2^n. Таким образом, наибольшее число шагов равно логарифму по основанию 2 от X/Y.
Итак, наибольшее число шагов равно log₂(X/Y).