Soru

Zorluk: OrtaRutin Olmayan Problemler

Dairesel bir pist etrafında 1'den 12'ye kadar numaralandırılmış 12 adet kutu saat yönünde sıralanmıştır. Bir robot, 1 numaralı kutudan başlayarak her adımda bulunduğu kutunun numarasının asal bölenlerinin toplamı kadar kutu saat yönünde ilerlemektedir. Kutunun numarası 1 olduğunda, 1'in asal böleni olmadığından robot 1 kutu ilerlemektedir. Robot dairesel hareket yaptığı için 12 numaralı kutudan sonra tekrar 1 numaralı kutuya geçmektedir. Buna göre, 1 numaralı kutudan harekete başlayan bu robot 20. adımın sonunda kaç numaralı kutuda bulunur?

Cevap: 5

Cevap

Robot 20. adımın sonunda 5 numaralı kutuda bulunur.
Robotun ulaştığı kutular sırasıyla 2, 4, 6, 11, 10, 5, 10, 5... şeklinde devam etmektedir. 5. adımdan itibaren her tek numaralı adımda 10. kutuya, her çift numaralı adımda ise 5. kutuya ulaşır. 20 çift bir sayı olduğu için 20. adımın sonunda robot 5 numaralı kutuda bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Robotun ilk adımdan başlayarak sırasıyla hangi kutulara uğradığını belirlemek için her kutudaki hareket miktarını hesaplarız.
1. adımda 2. kutuya, 2. adımda 4. kutuya, 3. adımda 6. kutuya, 4. adımda 11. kutuya ulaşılır.
Başlangıç adımlarını izleyerek hareket örüntüsünü yakalamak amacıyla hesaplama yapılır.
2
Dairesel pistteki hareketin modüler aritmetik özelliğini kullanarak sonraki adımları takip ederiz.
5. adımda 10. kutuya (2210(mod12)22 \equiv 10 \pmod{12}), 6. adımda 5. kutuya (175(mod12)17 \equiv 5 \pmod{12}), 7. adımda tekrar 10. kutuya ulaşılır.
Kutu numaralarının 12'yi aşması durumunda çevrimsel düzeni sürdürmek için mod 12 hesabı yapılır.
3
Döngüyü analiz ederek 20. adımın sonucunu tespit ederiz.
5. adımdan sonraki periyodik düzende tek adımların sonunda 10, çift adımların sonunda ise 5 numaralı kutuya gelinir. 20 çift olduğu için sonuç 5'tir.
Çok sayıdaki adımı tek tek hesaplamak yerine oluşan periyodik kuraldan faydalanmak için bu analiz yapılır.

Anahtar Kavram

Asal bölen toplamları yardımıyla dairesel döngülerin ve periyodik durumların çözümü
Bu soruyu puanla