Естественные науки

Задача про мышей.

Мотивировано: https://ru.wikipedia.org/wiki/Задача_про_мышей

Задача.
На плоскости расставлены от балды (не обязательно в вершинах правильного многоугольника) и пронумерованы (циклически) n мышей.
Каждая из них в каждый момент времени бежит с единичной скоростью в сторону, где находится последующая.

Доказать, что при четной перестановке мышей точка встречи мышей не изменяется (либо построить контрпример)

Замечания.
- Это утверждение получено численным моделированием - поиграл с тремя, четырьмя, пятью мышами.
- В случае уже трех мышей транспозиция двух изменяет, вообще говоря, место встречи.
- В случае квадрата если двух мышей запустить по диагоналям (а двух - по сторонам), то место встречи попадет уже не в центр, но на естественную ось симметрии.
- Сам пока не доказывал и даже над доказательством не думал... Пока руки не дошли.
Alena *****
Alena *****
34 449
Если известно, что для трех мышей точка встречи может измениться при перестановке двух, то построить контрпример для четырех можно достаточно легко.

Пусть тогда у нас есть мыши 1, 2, 3 с заданными начальными координатами.
При перестановке (1 2 3) мыши встречаются точке A;
При перестановке (2 1 3) мыши встречаются в точке B, отличной от A.

Раздвоим мышь 1 на мышей 1a и 1b с теми же начальными положениями, которое имеет мышь 1.
При перестановке (1a 1b 2 3) мыши встречаются в точке A;
При перестановке (2 1a 1b 3) мыши встречаются в точке B, отличной от A.
Перестановка, превращающия (1a 1b 2 3) в (2 1a 1b 3), является четной.

Если еще аккуратно доказать, что точка встречи непрерывно зависит от начального положения всех мышей, то совпадения мышей в построении контрпримера можно избежать.
Александр Кулинич
Александр Кулинич
25 105
Лучший ответ
У вас всё равно получится набор спиралей, только деформированных.
Попробуйте лучше другие виды наведения, например - пропорциональное.
Татьяна Фомина
Татьяна Фомина
75 079
Alena ***** Зачем? Не изменится же коренным образом точка встречи от выбранного численного метода
Думаю, что доказательство надо построить по методу индукции, как это делается, например, в знаменитой задаче про трех испачканных дамах в купе поезда. Эта задача обобщается на любое число N дам.
То есть сначала доказываем задачу для 2-х мышей и для 3-х мышей.. А потом сводим задачу для 2N мышей к задаче для 2N-2 мышей. И также задачу для 2N+1 мышей к задаче для 2N-1 мышей.
Alena ***** У меня дамы были мудрецами) Но как здесь можно использовать индукцию о количеству мышей, я пока не придумал.