«Задачи на переливание»
В задачах на переливания требуется указать последовательность действий, при которой осуществляется требуемое переливание и выполнены все условия задачи. Если не сказано ничего другого, считается, что
- все сосуды без делений,
- нельзя переливать жидкости "на глаз"
- невозможно ниоткуда добавлять жидкости и никуда сливать.
Мы можем точно сказать, сколько жидкости в сосуде, только в следующих случаях:
Ø знаем, что сосуд пуст,
Ø знаем, что сосуд полон, а в задаче дана его вместимость,
Ø в задаче дано, сколько жидкости в сосуде, а переливания с использованием этого сосуда не проводились
Ø в переливании участвовали два сосуда, в каждом из которых известно, сколько было жидкости, и после переливания вся жидкость поместилась в один из них
Ø в переливании участвовали два сосуда, в каждом из которых известно, сколько было жидкости, известна вместимость того сосуда, в который переливали, и известно, что вся жидкость в него не поместилась: мы можем найти, сколько ее осталось в другом сосуде.
Чаще всего используются словесный способ решения (т.е. описание последовательности действий) и способ решения с помощью таблиц, где в первом столбце (или строке) указываются объемы данных сосудов, а в каждом следующем — результат очередного переливания. Таким образом, количество столбцов (кроме первого) показывает количество необходимых переливаний.
Рассмотрим задачи.
Задача № 1. Отмерить 3 л, имея сосуд 5 л.
Какое наименьшее число переливаний потребуется для того, чтобы в четырехлитровую кастрюлю с помощью крана и пятилитровой банки налить 3 литра воды?
Решение:
Наливаем кастрюлю.
Переливаем воду из кастрюли в банку.
Наливаем кастрюлю.
Доливаем полную банку, и в кастрюле остается 3 литра.
Задача № 2. Винни-Пух и пчелы.
Однажды Винни-Пух захотел полакомиться медом и пошел к пчелам в гости. По дороге нарвал букет цветов, чтобы подарить труженицам пчелкам. Пчелки очень обрадовались, увидев мишку с букетом цветов, и сказали: «У нас есть большая бочка с медом. Мы дадим тебе меда, если ты сможешь с помощью двух сосудов вместимостью 3 л и 5 л налить себе 4 л!» Винни-Пух долго думал, но все-таки смог решить задачку. Как он это сделал?
Решение:
Как в результате можно получить 4 л? Нужно из 5-литрового сосуда отлить 1 л. А как это сделать? Нужно в 3-литровом сосуде иметь ровно 2 л. Как их получить? – Из 5-литрового сосуда отлить 3 л.
Решение лучше и удобнее оформить в виде таблицы:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
5 л
|
5
|
2
|
2
|
-
|
5
|
4
|
3 л
|
-
|
3
|
-
|
2
|
2
|
3
|
Наполняем из бочки 5-литровый сосуд медом (1 шаг). Из 5-литрового сосуда отливаем 3 л в 3-литровый сосуд (2 шаг). Теперь в 5-литровом сосуде осталось 2 литра меда. Выливаем из 3-литрового сосуда мед назад в бочку (3 шаг). Теперь из 5-литрового сосуда выливаем те 2 литра меда в 3-литровый сосуд (4 шаг). Наполняем из бочки 5-литровый сосуд медом (5 шаг). И из 5-литрового сосуда дополняем медом 3-литровый сосуд. Получаем 4 литра меда в 5-литровом сосуде (6 шаг). Задача решена.
Поиск решения можно было начать с такого действия: к трем литрам добавить 1 литр. Но тогда решение будет выглядеть следующим образом:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
5 л
|
-
|
3
|
3
|
5
|
-
|
1
|
1
|
4
|
3 л
|
3
|
-
|
3
|
1
|
1
|
-
|
3
|
-
|
Задача № 3. Бэтмен и Человек-Паук.
Бэтмен и Человек-Паук никак не могли определить, кто из них самый главный супергерой. Что только они не делали: отжимались, бегали 100 метровку, подтягивались – то один победит, то другой. Так и не разрешив свой спор, отправились они к мудрецу. Мудрец подумал и сказал: «Самый главный супергерой – это не тот, кто сильнее, а тот, кто сообразительнее! Вот, кто решит первым задачу, тот и будет самым-самым! Слушайте: имеются два сосуда вместимостью 8 л и 5 л. Как с помощью этих сосудов налить из источника 7 л живой воды?» Помогите вашему любимому герою решить эту задачу.
Решение:
Ход рассуждений таков:
Как в результате получить 7 литров? – Нужно к 5 литрам долить 2 л. А где их взять? – Из 5-литрового сосуда отлить 3 л. А как их получить? В 8-литровый перелить из 5-литрового 5 литров, потом еще три.
Решение задачи показано в таблице:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8 л
|
-
|
5
|
5
|
8
|
-
|
2
|
7
|
5 л
|
5
|
-
|
5
|
2
|
2
|
5
|
-
|
Задача № 4. Парное молоко.
Бидон емкостью 10 л наполнен парным молоком. Требуется перелить из этого бидона 5 л молока в семилитровый бидон, используя при этом трехлитровый бидон.
Решение:
Будем "шаги" переливаний записывать в виде строки из трех чисел.
При этом сосуды размещены слева направо по мере убывания их вместимости:
Шаги
|
Бидон
|
10 л
|
7 л
|
3 л
|
1-й
|
3
|
7
|
0
|
2-й
|
3
|
4
|
3
|
3-й
|
6
|
4
|
0
|
4-й
|
6
|
1
|
3
|
5-й
|
9
|
1
|
0
|
6-й
|
9
|
0
|
1
|
7-й
|
2
|
7
|
1
|
8-й
|
2
|
5
|
3
|
Задача № 5. Деление 10 л поровну, имея сосуды 3, 6 и 7 л.
Разделить на 2 равные части воду, находящуюся в 6-литровом сосуде (4 л) и в 7-литровом (6 л), пользуясь этими и 3-литровым сосудами. Какое наименьшее количество переливаний потребуется?
Решение:
В скобках – второй вариант решения.
|
Сосуд 6 л
|
Сосуд 3 л
|
Сосуд 7 л
|
До переливания
|
4
|
0
|
6
|
Первое переливание
|
1 (4)
|
3 (3)
|
6 (3)
|
Второе переливание
|
1 (6)
|
2 (1)
|
7 (3)
|
Третье переливание
|
6 (2)
|
2 (1)
|
2 (7)
|
Четвертое переливание
|
5 (2)
|
3 (3)
|
2 (5)
|
Пятое переливание
|
5 (5)
|
0 (0)
|
5 (5)
|
Задача № 6. Молоко из Простоквашино.
Дядя Федор собрался ехать к родителям в гости и попросил у кота Матроскина 4 л простоквашинского молока. А у Матроскина только 2 пустых бидона: трехлитровый и пятилитровый. И восьмилитровое ведро, наполненное молоком. Как Матроскину отлить 4 литра молока с помощью имеющихся сосудов?
Решение:
Переливаем из 8-литрового ведра 5 литров молока в 5-литровое. Переливаем из 5-литрового бидона 3 литра в 3-литровый бидон.
Переливаем их теперь в 8-литровое ведро. Итак, теперь 3-литровое ведро пусто, в 8-литровом 6 литров молока, а в 5-литровом - 2 литра молока.
Переливаем 2 литра молока из 5-литрового бидона в 3-литровый, а потом наливаем 5 литров из 8-литрового ведра в 5-литровый бидон. Теперь в 8-литровом 1 литр молока, в 5-литровом - 5, а в 3-литровом - 2 литра молока.
Доливаем дополна 3-литровый бидон из 5-литрового и переливаем эти 3 литра в 8-литровое ведро. В 8-литровом ведре стало 4 литра, так же, как и в 5-литровом бидоне. Задача решена.
|
сосуд 8 л
|
сосуд 5 л
|
сосуд 3 л
|
До переливания
|
8
|
0
|
0
|
Первое переливание
|
3
|
5
|
0
|
Второе переливание
|
3
|
2
|
3
|
Третье переливание
|
6
|
2
|
0
|
Четвертое переливание
|
6
|
0
|
2
|
Пятое переливание
|
1
|
5
|
2
|
Шестое переливание
|
1
|
4
|
3
|
Седьмое переливание
|
4
|
4
|
0
|
После переливания, оказалось, по 4 л молока в 8-литровом и 5-литровом сосудах, а это и требовалось.
Задача № 7. Набрать 7 л воды из речки.
У подножья высокого холма, на берегу тихой речки был небольшой аул. Жили в нем два брата-охотника. Старшего брата звали Каалка, младшего Копчон. Отправляет старший брат младшего за водой и дает ему два бурдюка, вместимостью 8л и 5л и просит принести ровно 7л воды. Сможет ли Копчон выполнить просьбу старшего брата?
Решение:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8л
|
–
|
5
|
5
|
8
|
–
|
2
|
7
|
5л
|
5
|
–
|
5
|
2
|
2
|
5
|
–
|
Задача № 8. Том Сойер.
Тому Сойеру нужно покрасить забор. Он имеет 12 л краски и хочет отлить из этого количества половину, но у него нет сосуда вместимостью в 6 л. У него 2 сосуда: один – вместимостью в 8 л, а другой – вместимостью в 5 л. Каким образом налить 6 л краски в сосуд на 8 л? Какое наименьшее число переливаний необходимо при этом сделать?
Решение:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
12 л
|
12
|
4
|
4
|
9
|
9
|
1
|
1
|
6
|
8 л
|
-
|
8
|
3
|
3
|
-
|
8
|
6
|
6
|
5 л
|
-
|
-
|
5
|
-
|
3
|
3
|
5
|
|
Задача № 9. Губка Боб.
Губке Бобу срочно нужно налить из водопроводного крана 6 л воды. Но он имеет лишь два сосуда 5-литровый и 7-литровый. Как ему это сделать?
Решение:
Ходы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
7 л
|
7
|
2
|
2
|
-
|
7
|
4
|
4
|
-
|
7
|
6
|
5 л
|
-
|
5
|
-
|
2
|
2
|
5
|
-
|
4
|
4
|
5
|
|