Стёпа купил 11 пирожных и решил поделиться ими с Петей -- для этого Стёпа может разрезать одно из пирожных на две части. Всегда ли Стёпа может добиться того, чтобы ему и Пете достались по 6 пирожных (целых или нет) равной совокупной массы, если изначально все 11 пирожных имели разные массы? Обоснуйте свой ответ.(Обоснование желательно подробнее).
да - у Степы всегда все получится, если он будет действовать по правильному алгоритму, а именно:
на первом шаге - берем любые 2 пирожных П₁ и П₂, одно отдаем Степе - другое - Пете
разница суммы масс пирожных Пети и суммы масс пирожных Степы будет равна:
|∑(Пети) - ∑(Степы)| < max(П₁, П₂) < Мₓ < М₁₁
на втором шаге - берем любые 2 пирожных П₃ < П₄
разница суммы масс пирожных Пети - суммы масс пирожных Степы:
|∑(Пети) - ∑(Степы)| < max(П₁, П₂, П₃, П₄) < Мₓ < М₁₁
...
и так повторяем 5 шагов, пока не поделим все 10 пирожных
при этом, на каждом шаге будет выполнять оценка:
|∑(Пети) - ∑(Степы)| < М₁₁
в результате, получаем:
теперь осталось разрезать последнее пирожное и уравновесить суммы масс пирожных Пети и суммы масс пирожных Степы:
∑(Пети) = ∑(Степы)
Сначала давайте разберем как происходит деление пирожных.
И вот тут ремарка о корявости условия.
Формально каждому досталось по 6 пирожных. Но это ни как не ограничивает в большую сторону. Ведь не написано "только по 6". Значит если досталось каждому по 11, то и по 6 досталось уж тем более.
Тогда каждое пирожное делим пополам и раздаем эти половинки Пете и Степе.
У обоих получатся равные массы. Но так не интересно
Решим с условием "только по 6"
Если каждому досталось по 6, а всего 11, то каждому могло достаться только по 5 целых пирожных и одно разделенное на части и никак иначе. Но давайте мы это доказывать не будем, а просто скажем, что всегда можем так разделить.
Тогда упорядочим наши пирожные по возрастанию веса. Заметим, что самое тяжелое пирожное весит больше, чем сумма всех соседних разностей, так как вес 11 пирожного больше веса первого как раз на эту сумму.
И возьмем первые десять и поделим через одно. Например, нечётные номера Степе, а чётные Пете. Тогда у Пети пирожные будут весить больше на 5 соседних разностей.
Таким образом всегда можно разделить 11-е пирожное, чтоб его одна часть была больше на 5 соседних разностей.
Ответ: да, всегда.