Enigme Tennis et chocolat 1/2 @ Prise2Tete

Vasimolo · #1

Allez , pour fêter l’été , deux petits problèmes pour le prix d’un et un bonus en prime

1°) 1025 joueurs de tennis participent à un tournoi . A chaque tour les joueurs devant se rencontrer sont tirés au sort , le gagnant passe au tour suivant et le perdant est directement éliminé . Si à un tour donné le nombre de participants est impair , le joueur sans adversaire est qualifié d’office pour le tour suivant . Le tournoi se poursuit jusqu’à ce qu’il ne reste plus qu’un joueur alors déclaré vainqueur .

Question : Combien de matchs vont être disputés durant ce tournoi ???

2°) On casse de façon classique ( en ligne droite et un morceau après l’autre ) une énorme tablette de chocolat 41 X 25 .

Question : Au minimum , combien de fois faut-il casser la tablette pour isoler les 1025 petits carreaux ?

Amusez-vous bien

Vasimolo

Bonus : A part 1025 , quel rapport entre les deux problèmes ???

Nicouj · #2

il y 2^10+1 joueurs.
Ils vont disputer 2^9 matchs et 1 joueur sera automatiquement qualifié pour le tour suivant.
Il y aura 2^9 +1 joueurs au 2eme tour.
À chaque tour on aura 2^i + 1 joueurs ce qui est impair jusqu'à ce que i = 0 et on jouera alors le dernier match.
2^9 + 2^8 + ... + 2^0 + 1 = (2^10-1)/(2-1)+1 = 2^10 = 1024 matchs

Pour découper une tablette N*m suivant ce principe il faut au minimum n*m-1 opérations.

Si n=1 (symétriquement m=1) nous avons une ligne de m carreaux et nous ne pouvons pas faire mieux que de casser les m-1 intersections successivement.
Ça nous fait bien n*(m-1) découpages.

Si n>1 et m>1, alors on choisit de d'abord découper une ligne de m carreaux soit 1 première opération. Ensuite nous devons découper chaque morceau de la ligne soit (m-1) opérations. Enfin il nous faut découper une tablette de (n-1)*m strictement plus petite. Par récurrence nous savons la découper au minimum en (n-1)*m-1 opérations .
Ce qui nous fait bien 1 + m-1 + (n-1)*m - 1 = n*m-1 opérations au minimum pour la tablette n*m

Dans notre cas 41*25-1 = 1024

rivas · #3

Bonjour,

Vive l'été et les énigmes :-)
1) L'avantage avec 1025 (puissance de 2 plus 1), c'est qu'il y a un exempté à chaque tour.
Au premier tour: 512 matches, 512 qualifiés en direct et un exempté, donc 513 participants. Au deuxième tour, 256 matches, 256 qualifiés et un exempté donc 257 participants.
On arrive de la même façon à 129, 65, 33, 17, 9, 5, 3, 2 et finalement le gagnant en 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 et 1 dernier match.
On utilise:
[TeX]\sum_0^{n}2^k =2^{n+1}-1[/TeX]
Et il y a donc 1023+1 matches: 1024

2) 41 rangées, ça veut dire 40 coupes qui vont donner 41 barres indépendantes. Chacune de ces barres fait 25 carreaux soit 24 découpes à faire.
Au total: 40 + 41*24 = 1024.
Couper dans l'autre sens donne le même résultat évidemment (la formule générique étant x.y-1).
Merci Vasimolo pour m'avoir montré mon erreur.

Et donc le point commun à part 1025, c'est la réponse: 1024.

Il fait très chaud et ce n'est que 10:25 :-)
10h25 1025 coincidence amusante.

looozer · #4

Chaque match élimine un joueur et 1024 joueurs doivent perdre, il faut donc 1024 matchs.

Pour une grille de p x q cases, je dois casser (p-1) lignes puis chacune en p(q-1) carreaux. Ca donne p - 1 + p(q - 1) = p - 1 + pq - p = pq - 1 coupes
Donc ici 1025 - 1 = 1024

Pour le rapport entre les deux problèmes, je dirais que puisque le nombre de cassures semble indépendant du nombre de lignes et de colonnes de la grille mais uniquement de leur produit pq, il suffit d'imaginer une longue tablette d'une seule ligne dont on détache les morceaux un à un comme dans un tournoi par élimination directe.

MthS-MlndN · #5

1) Au premier tour, 1025 joueurs donnent 512 matchs et un qualifié d'office. Puis 513 joueurs donnent 256 matchs et un qualifié d'office. Etc. On continue avec les puissances de deux :

512+256+128+64+32+16+8+4+2+1

Après ce "+1", il reste les deux joueurs qui vont disputer la finale... ce qui donne un match de plus, soit 1024 matchs.

(Je viens de réaliser qu'il y avait bien plus simple pour parvenir à ce résultat : il y a 1025 joueurs, il n'en restera qu'un à la fin, et chaque match élimine un joueur...)

2) Sans mettre la patte sur une démonstration pour l'instant, je pense qu'une tablette de chocolat de N carreaux peut être séparée en (au minimum) N-1 mouvements, et que pour cela il faut commencer par casser la tablette "dans la longueur", puis isoler les carreaux un par un sur chaque barre obtenue. Ici, ça nous donne 24 cassures pour isoler chacune des 25 lignes, puis 40 cassures sur chacune de ces lignes pour isoler les carreaux. Et revoilà le 1024 qui apparait.

Je rajoute de l'eau à mon propre moulin : si je commence par séparer les 41 lignes, et que je sépare les carreaux de chaque ligne ensuite, je retombe sur 1024. Ben m**de

Et paf, l'illumination : chaque cassure transforme un morceau de chocolat en deux. Pour transformer une tablette en 1025 carrés, il faut donc 1024 mouvements, et paf !!!

Du coup, les modes de résolution des deux problèmes sont les mêmes : dans un cas, on va de 1025 à 1, dans l'autre de 1 à 1025, toujours par pas de 1. Ca sent l'équivalence à plein nez

Vasimolo · #6

Bon , que des bonnes réponses mais ...

... looozer et Mathias ont bien noté que le 1 pouvait être expédié très très vite , ils ont résolu le 2 assez vite alors que ...

Pour les autres , chercher dans le complètement élémentaire

Vasimolo

dhrm77 · #7

pour le 1er:
1024=512+256+128+64+32+16+8+4+2+1+1

pour le 2eme:
1024=24 cassures selon le long coté puis 1000 cassures individuelles.

kosmogol · #8

1. un perdant par match, il faut 1024 perdants pour un vainqueur final : 1024 matchs.

2. moins évident ;-) 40*24 si on n'empile pas le chocolat ?

Reprise un peu plus tard :
effectivement c'est aussi 1024, 1ere ligne de 25, on coupe la ligne + 24 fois pour les avoir 1 par 1 soit 25 fois
même raisonnement pour chaque ligne, sauf pour la dernière où la coupe transversale n'est pas nécessaire.
Donc au total 1024-1 ;-)

Klimrod · #9

Bonjour,

1) 1025 joueurs, il faut en éliminer 1024. Donc 1024 matches !

2) 1025 carrés de chocolat, il faut en isoler 1024 (le dernier sera de facto isolé). Donc 1024 coupes.
En fait, peu importe qu'à chaque coupe, on isole un carré, ou un groupe de 2 ou un groupe de 3....

3) Le point commun, outre le même résultat (1024), est une similitude de raisonnement A l'arrivée, on doit avoir isolé 1024 items, peu importe comment on s'y prend.

Amusant tout ça ....
Klim.

Vasimolo · #10

Bravo à Klimrod qui le premier a trouvé comment résoudre les deux problèmes sans aucun calcul ( incrémenter ou décrémenter n'est pas calculer , si ???? ) .

Pour le Bonus on doit pouvoir faire ( un peu ) mieux

Merci à tous pour la participation , je ne suis pas habitué à voir tant de monde sur mes énigmes

Vasimolo

McFlambi · #11

1. Il y a autant de matchs que d'éliminés -> 1024
2. Il y a autant de parts que de "cassages"+1 -> 1024

D'ailleurs, il n'y a pas de minimum pour casser la tablette ! meme si on pouvait casser la tablette en zigzag, ca serait la meme chose. Dans ce sens, on peut donc couper la tablette de maniere a faire le tournoi à l'envers. (enfin celui qui passe au hasard...on dit qu'il passe pas au hasard et que c'est toujours le meme. Sinon comme on peut meme partir d'une tablette de n'importe quelle forme, et en deformer les composantes a chaque etape, on peut exactement reproduire le tournoi). Mais ca doit pas etre ce que tu attends.

papyricko · #12

Bon je me lance......
1025 joueurs au départ

1024 retenus pour le premier tour de 512 matches
512 retenus pour le second tour de 256 matches
256 retenus pour le troisième tour de 128 matches
128 retenus pour le quatrième tour de 64 matches
64 retenus pour le cinquième tour de 32 matches
32 retenus pour le sixième tour de 16 matches
16 retenus pour le septième tour de 8 matches
8 retenus pour le huitième tour de 4 matches
4 retenus pour le neuvième tour de 2 matches
2 retenus pour le dixième tour de 1 matche.....
reste 1 joueur et celui qui n'aura pas eût d'adversaire et qualifié d'office .
La finale .
512+256+128+64+32+16+8+4+2+1+.....1

ce qui donne 1024

Comme dirait Desproges:"Etonnant non?"

Je ne suis pas du tout matheux mais il me semble bien qu'il y a un truc remarquable caché le dessous... J'ai essayé avec d'autres chiffres et ça marche aussi pour le ping-pong.... Je pense que ça méritait d'être signalé.

Pour le deuxième exercice je ne savais même pas qu'on pouvait couper une tablette de chocolat... Ça servirait donc à ça ces mystérieux petits carrés....

Je vais tenter dès que possible l'expérience grandeur nature....

Vasimolo · #13

Bonnes réponses de McFlambi ...

.. mais pour le bonus il va falloir remettre tout ça dans l'ordre

Vasimolo

scrablor · #14

1. Chaque match élimine un joueur. Il n'en restera qu'un, il y a 1024 matches.
2. Chaque cassure crée un morceau de plus. Il y en avait un au départ, il faut donc casser 1024 fois.

Pour le bonus, à part 2^10+1, je ne vois rien...

schaff60 · #15

il faut éliminer 1024 joueurs, chaque match élimine 1 joueur, il faut donc 1024 matchs

par récurrence on a le même résultat pour le chocolat

Mais aussi sans raisonnement mathématique, à chaque fois qu'on coupe on ajoute un morceau et un seul, pour arriver à 1025, il faut couper 1024 fois

jeredu · #16

Bonsoir,

Pour le 1) Dans le tournoi de tennis il faut un match pour éliminer un joueur, comme il n'y a qu'un gagnant, il y a 1025-1 soit 1024 éliminés donc autant de matches!

Pour le 2) j'ai essayé chez moi, après trois tablettes de chocolat au lait j'ai abandonné pour cause d'indigestion... finalement après réflexion devant la tablette, je dirais également 1024 cassures, soit il faut casser une fois pour séparer deux carrés sauf pour les deux derniers qui seront séparés par une seule casse, soit 1025 -1...

Réponse bonus... un carré par joueur c'est pas énorme... ma réponse est que le point commun entre les deux énigmes c'est la résolution, ou il faut compter une action de moins que les participants!!

Merci pour cette énigme à bientôt !

Flying_pyros · #17

Allez, c'est les vacances et, une fois n'est pas coutume, je me décide à répondre à une énigme mathématique !!!
Pour mélanger tennis et chocolat, quoi de mieux que Dominika Cibulkova :
http://lh4.ggpht .com/_4MZ5zttwCvA/R8WSYkVcpJI/AAAAAAAACx0/ Am2r9PRU6XU/cibulkova10.jpg

On en mangerait, non ?

NickoGecko · #18

Bonjour

La réponse attendue est 1024

Pour les matches de tennis
> 512+256+128+64+32+16+8+4+2+1+1=1024

(quand il reste 3 joueurs à la fin, cela fait encore 2 matches à jouer)

Pour la tablette de chocolat, deux solutions équivalentes
> 24 coupes dans la longueur + 40*25 coupes de chacune des "colonnes" ainsi obtenues = 1024
> 40 coupes dans la largeur + 41*24 coupes dans chacune des "lignes" = 1024

Le rapport ? je cherche en tapant dans la balle, euh dans le Milka noisettes entières ...

** Edit au vu des commentaires et après boustifaille de deux plaques de Milka, car si je comprends bien il fallait donner un raisonnement au plus simple.

Pour le chocolat, quelque soit le "quadrillage", chaque découpe donne un morceau de plus, donc n-1 découpes donnent n morceaux
donc dans le cas présent 41*25-1 = 1024 découpes

A+

EmmaLI · #19

Tennis :
Pour qu'il y ait un gagnant final, il faut éliminer tous les joueurs sauf le gagnant. Le seul moyen d'éliminer un joueur (et un seul à la fois) est de faire jouer un match. Il faut donc faire jouer 1024 matches en tout.

Chocolat :
Visionnons le film à l'envers et repartons des 1025 carrés de chocolat séparés, que l'on "fusionne" en commençant par les réunifier 2 à 2, et ainsi de suite jusqu'à n'obtenir plus qu'une seule grande plaque de chocolat initale. On constate que l'on aura réalisé en tout 1024 "soudures".

Bonus : les deux problèmes sont en fait le même ; en visionnant le premier en marche avant et le second en marche arrière.

CQFD ?

McFlambi · #20

l'analogie veut-elle que cassage = match (= joueur éliminé)? ou joueur = case ?

de la meme maniere que la forme de la tablette n'a aucune importance, la structure du tournoi non plus. Un match, c'est 2 types pris au hasard, et on en élimine un. Ce qui me gene c'est le 41*25, qui est tres particulier ... Et j'ai un doute sur le fait qu'il soit aussi particulier que la structure du tournoi, auquel cas une analogie me semble un peu douteuse !

langelotdulac · #21

J'ai commencé par ce qui était le plus à ma portée

Je prend donc une tablette de chocolat de 3 carrés sur 3, pour "libérer" les 9 carrés je dois la casser 8 fois, donc pour 1025 carrés je devrai la casser 1024 fois, mais là, j'y laisse mon foie

Pour les joueurs de tennis je procède de la même manière en réduisant le tournoi à mon échelle , en prenant 6 joueurs, il faut 5 parties, donc, comme pour le chocolat, 1024 matchs

Le point commun ?

il semblerait que ce ne soit pas le bon point commun ......?
Je m'étonne !!!

Donc, pour satisfaire "son Omnipotence"

1024 divisé par 16 = 64 le nombre de cases d'un échiquier
16 = nombre de pièces sur un échiquier
8 = nombre de cases sur une rangée
Je suppose que tout ça est une affaire de multiples de huit ....

Pour les félicitations, tu peux les envoyer par mp

emmaenne · #22

Pour le point commun je pense à Roger Federer

Vasimolo · #23

Dernier récapitulatif .

Réponse complète de : Mathias , Klimrod , McFlambi , scrablor ( qui fait semblant de ne rien voir ) , schaff60 , jeredu , EmmaLI .

Pour les autres , la méthode est trop longue ou bien différente pour les deux problèmes .

Je ne parlerai pas de ceux qui s'amusent avec la nourriture , on m'a toujours dit que c'était mal

Vasimolo

rivas · #24

"On" m'a dit qu'il fallait trouver des réponses sans calcul. Dur, moi j'ai toujours tellement aimé les calculs (des intégrales monstrueuses avec des changement de variable en tan(t/2), des réductions de fractions polynomiales, ... ).

Et si possible le même genre de raisonnement pour les 2 problèmes.
Alors après un deuxième round de réflexion, je me suis dit que l'astuce commune devait être de créer une association entre les éléments du problème et de la solution. Dit plus simplement, ça donne:

1) Chaque match "produit" exactement un perdant. Et chaque joueur, sauf le vainqueur du tournoi, perd exactement un match (celui qui l'élimine). On associe à chaque match son perdant. Il y a donc exactement un match de moins que de joueurs (tous étant éliminés une seule fois à part le vainqueur du tournoi). Il y a donc 1024 matches.

2) Il faut trouver une association entre le nombre de carrés de chocolat et le nombre de coupes: A chaque "rangée", on associe les coupes suivantes: la coupe qui permet de séparer cette rangée du reste de la tablette, SAUF pour la dernière rangée, et le nombre de carrés de la rangée MOINS 1 coupes pour séparer chaque carré. On a donc associé à chaque rangée un nombre de coupes égal au nombre de carrés de la rangée sauf pour la dernière rangée pour laquelle il a une coupe de moins. Donc au total il y a une coupe de moins que le nombre total de carrés de chocolat soit donc 1024.

Bon j'espère que ce coup-ci j'ai la bonne réponse, le bonus et la citation au hall of fame

Vasimolo · #25

Je vais accorder la bonne réponse à rivas même si je ne suis pas complètement satisfait par sa deuxième solution

C'est curieux/inquiétant cette impression de pouvoir total que donne l'ouverture d'une énigme à réponses cachées .

Je n'en abuserais pas , sauf peut-être avec certains

Vasimolo

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