Домашние задания: Алгебра

Помогите решить задачу по алгебре пожалуйста

Дана таблица с натуральными числами и k. Разрешается взять одну строку и умножить все числа в ней на k. Либо взять один столбец и вычесть из каждого числа k. Найдите все значения k при которых за конечное число ходов для всех прямоугольных таблиц можно получить таблицу состоящую только из 0.
Только k=2. (Если считаем, что k натуральное).
Действительно, k=1 не подходит, так как умножение строки на 1 не имеет смысла делать, а операция со столбцом не изменяет разности между любыми двумя числами столбца.
Далее, k>2 не подходят, так как умножение на k не меняет остатка от деления на k-1, поэтому для любых двух чисел одного столбца остаток от деления их разности на k-1 является инвариантом. Таким образом из пары (1,2) получить (0,0) не выйдет.

Теперь рассмотрим k=2.
Заметим для начала, что игру можно рассматривать для каждого столбца отдельно. Будем обнулять столбцы по одному. Опишу сначала если в столбце два числа. Поочередно выполняем операции:
  • Вычитание, пока одно из чисел не станет 1 или 2 (при этом нельзя делать 0, это тупик!)
  • Умножение меньшего числа (1 или 2) до макс.степени 2, не превосходящей второго числа.
Тогда нетрудно видеть, что разность между числами будет только уменьшаться и рано или поздно числа сравняются, тогда мы из них делаем (0,0).

Если же в столбце более двух чисел, делаем то же самое, только вторую операцию выполняем синхронно для всех наименьших чисел столбца, доходя до макс.степени 2, не превосходящей наименьшего их оставшихся.
Катя Иванова
Катя Иванова
14 671
Лучший ответ
Ольга Набока А почему здесь нет голосования за лучший ответ? Оно появляется спустя несколько дней? Мне очень понравилось решение.
Несправедливо это: не давать автору возможность присвоить статус лучшего ответа, если ответ единственный. А , может быть, никто, кроме ответившего, и не способен решить задачу. Что-то не додумано в этой системе оценок ответов.
Александра Владимировна согласен с вами :)