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  • 2020年冰岛MO第5题

    在魔法世界中一共有6只老鹰,17条蛇和55只老鼠.老鹰可以吃蛇或老鼠,但不能吃别的老鹰。蛇只能吃老鼠,不能吃老鹰或者别的蛇。老鼠只能被吃,当老鹰吃掉一条蛇的时候它就会变成一只老鼠,但当老鹰吃掉一只老鼠的时候它就会变成一条蛇,而蛇吃掉一只老鼠的时候会变成一只老鹰。在若干时间后魔法世界没有任何动物可以吃别的动物了,请问:魔法世界最多可以剩下多少只动物?

    答:最多剩23只。为方便叙述,三种动物分别为A B C。

    易知最后只能剩一种动物。假设最后剩的是C,那么最后一次操作肯定是相同数量的A吃相同数量的B,所以A和B的总量是偶数。但是由于A和B初始总量是23,而无论哪种操作(A吃B变C A吃C变B,B吃C变A),A和B的总量都不会是奇数,所以不可能出现相同的A吃相同的B。所以最后不可能剩C,所以C全部被吃掉了,而C被吃掉一只,总量必然减少一,所以总量至少减少55,最后最多剩23只。下面给出一种剩23只的方法。

    17B+17C=23A+0B+38C      19A+19C=4A+19B+19C    19B+19C=23A。

    下面说下思路 由于不可能最后剩C,猜着最后剩A,所以最后一步肯定是相同的B吃C,因为一开始有17B 55C 所以只要19A+19C,就能36B 36C了,然后B+C,这样被吃的只是C,总量减少55。但是一开始A的数量不够,但是还是想着 只要最后得到相同的B和C,且过程中A没吃B,就能达到目标了,既然A一开始不够,那就B+C得A,这样就23A 38C了,这时没B,且C是偶数,所以A只要吃一半的C,就能得到相同的B C,而A的数量又大于C的一半,所以可以拿出C一半数量的A去吃C,这样就A+相同的B C,最后再B+C。

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