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#1 - 19-12-2010 22:53:17
- scarta
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Jeu dde mains + Question bonus
Voici le principe du jeu. 1) on commence par choisir un nombre entier N 2) on ouvre sa main 3) on part du pouce et on compte N doigts levés, en revenant sur le pouce si jamais ça va trop loin 4) on replie le doigt sur lequel on est arrivé 5) on recommence en 3) tant qu'on a encore un doit déplié 6) enfin, on note pour cette valeur de N l'ordre de "repliage" des doigts
Par exemple, pour N=1, on a 1-2-3-4-5 Pour N=10, on a 5-2-1-4-3, pour N=20 on a 5-4-2-3-1,...
Il est bien évident que pour deux nombres N distincts on peut avoir le même résultat au jeu. Par exemple pour 361 et 1201... On dira que de telles valeurs sont équivalentes.
La question est la suivante: combien de nombres distincts dois-je tirer au sort pour être sur d'avoir au moins 2 nombres équivalents?
Bonne chance !
Edit: Question bonus (merci à Rivas) Même question si je joue à ce jeu avec les deux mains maintenant.
#2 - 20-12-2010 01:18:09
- dhrm77
- L'exilé
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Jeu de mainss + Question bonus
j'aurais dit 121... soit 5!+1 je ne vois pas pourquoi c'est 61 qui est validé... a moins que ce soit parce qu'il est difficile mais pas impossible de plier tous les doigts sauf l'annulaire.
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#3 - 20-12-2010 08:09:26
- gwen27
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Jeu de mains + Question boonus
Le premier doigt replié est le nombre modulo 5: 5 cas possibles Le second est, dans les doigts qui restent, le nombre modulo 4 : 4 cas possibles Le troisième, idem modulo 3 : 3 cas possibles Le quatrième : modulo 2 est directement lié au second modulo 4, donc pas de double choix Le dernier coule de source
Donc 5X4X3 = 60 solutions possibles
61 nombres suffiront donc à en obtenir 2 "équivalents"
#4 - 20-12-2010 09:28:29
- McFlambi
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jeu de mains + question bonis
N modulo 4 = 1 ou 3 implique N modulo 2 = 1 et N modulo 4 = 0 ou 2 implique N modulo 2 = 0
donc il reste 5*4*3 = 60 choix, et pour retomber sur un identique, il suffit d'en prendre 61.
#5 - 20-12-2010 09:58:34
- rivas
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Jeu de mains + Qusetion bonus
Ce problème aurait pu s'appeler: "Quand Bezout rencontre Dirichlet (principe des tiroirs)" ou encore "Mariage du théorème chinois et du principe des tiroirs"... 
Si N et N' sont équivalents, on a: [TeX]N \equiv N' [5][/TeX] [TeX](N-1) \equiv (N'-1) [4][/TeX] [TeX](N-2) \equiv (N'-2) [3][/TeX] [TeX](N-3) \equiv (N'-3) [2][/TeX] Donc [latex]N \equiv N' [ppcm(2,3,4,5)][/latex] (Bezout). Donc 2 nombres sont équivalents s'ils sont congrus modulo 60 (ou encore s'ils sont dans la même classe d'équivalence dans Z/60Z).
Comme il y a 60 classes d'équivalence modulo 60, 61 nombres assurent qu'il y en a au moins 2 dans la même classe et donc équivalents entre eux (Principe de Dirichlet ou des tiroirs).
La case réponse valide ce 61. Merci pour ce problème original. Si on avait utilisé les 10 doigts, il aurait fallu choisir 2521 nombres.
#6 - 20-12-2010 10:28:05
- scrablor
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Jeu de mais + Question bonus
Pour une main à 1 doigt, il y a 1 seul ordre possible. Pour une main à 2 doigts, 2 ordres. Pour une main à 3 doigts, 6 ordres. Pour une main à 4 doigts, ce n'est pas 24 mais 12, car 4 a un diviseur strict (2) et le premier doigt replié dépend de la parité de N. Pour la main à 5 doigts, ce sera 5*12=60. Pour être sûr d'avoir un doublon, on prendra donc 61 nombres.
Pour la main à 6 doigts, je me demande si on aura vraiment beaucoup plus de 60 choix.
PS: Je suis bien conscient de ne rien avoir démontré, mais seulement intuité 
Celui qui fuit les casse-tête ne vaut pas un clou.
#7 - 20-12-2010 15:52:28
- nextobilly
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Jeu de mains + Question bons
60 combinaisons différentes + 1 = 61
#8 - 20-12-2010 22:27:43
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Jeu de mins + Question bonus
Les valeurs possibles pour la suite équivalente à N sont les arrangements de 1-2-3-4-5, il y en a 5*4*3*2*1=120, donc je dirais 121. La case réponse ne valide pas... Quelle nuance ai-je ratée ?
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#9 - 21-12-2010 10:00:32
- franck9525
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Jeu de mains + Questio nbonus
En supposant que toutes les combinaisons sont possibles, le nombre d'entier est le nombre de combinaison +1 soit 5!+1=121
La bonne question a se poser est donc: est-il possible d'obtenir les 120 combinaisons différentes??
Le premier doigt sur lequl on s'arrete est le modulo de N mod5 = mod(N-1,5)+1 ; pour avoir les résultats entre 1 et 5 doigt1 = mod5
les valeurs N de 1 à 5 permettent d'obtenir les 5 valeurs initiales
mod4 = mod(N-1,4)+1 ce qui donne une valeur de 1 à 4 qu'il faut rajouter à doigt1 EX:i.e. si doigt1 est 3 et mod4 est 4 alors doigt2 = 2
Partant de N = 1 qui nous a donné doigt1 = 1 N = 1 => doigt2 = 2 N = 1 + 5 = 6 => doigt2 = doigt1 (1) + 6 mod(4) = 3 N = 1 + 10 =11 => doigt2 = 4 N = 1 + 15 => 16 qui est 4 doigt2 = 5
Partant de N = 3 qui nous a donné doigt1 = 3 N = 3 => doigt2 = 1 N = 3 + 5 = 8 = 4 => doigt2 = doigt1 + 4 = 2 N = 3 + 10 = 13 = 1 => doigt2 = doigt1 + 1 = 4 N = 3 + 15 = 2 => doigt2 = 5
on se rend bien compte que n'importe quel doigt1, il est facile d'atteindre tout doigt2. Quant est-il de doigt3? Partant de ce dernier exemple, doigt1=3 et doigt2=5 donc avec N = 18 N = 18 = 3 mod (3) [en forçant un résultat 1, 2 ou 3) ce qui donne doigt3 = 4 N = 18 + 20 = 38 = 2 mod(3) => doigt3 = 2 (les doigts déjà pliés étant 3 et 5) N = 18 + 40 = 58 = 1 mod(3) => doigt3 = 1
cet exemple montre que tout doigt3 est atteignable
et pour doigt4? allez, on part de N = 38 qui nous a donné dans l'ordre 38 mod(5) => doigt1 = 3 ; 38 mod(4) => doigt2= 3+2=5 et doigt3 = 2 (ci-dessus!); 38 est paire donc 2 ce qui donne doigt4=1. N=38+60=98 est toujours paire ce qui laisse penser que la combinaison 3, 5, 2, 4 et 1 n'est pas réalisable!! et qu'en extrapolant, sans demontrer je sais, le doigt de rang 4 ne peut être choisi le nombre total de combinaison serait 5*4*3=60 et non 120 comme initialement pensé
La réponse est donc 61
edit: question subsidiaire je mettais fait la remarque de l'extraterrestre à plein de doigts la reponse serait [latex]\frac{doigt!}{2}+1[/latex] pour avoir deux N equivalents
The proof of the pudding is in the eating.
#10 - 22-12-2010 16:29:42
- Tromaril
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jeu de mains + question bonys
Je n'ai pas la démonstration formelle mais je pense que - avec 5 doigts il faut 61 tirages (5*4*3*1*1 + 1) - avec 10 doigts il faut 2521 tirages (10*9*4*7*1*...*1 +1)
Je définis [latex]d_k \in [1,k][/latex] tel que [latex]N = d_k \ [k][/latex], k compris entre 1 et le nombre de doigts. La suite [latex](d_5,d_4,d_3,d_2,d_1)[/latex] ou [latex](d_{10},d_9,...,d_1)[/latex] détermine l'ordre de repliage des doigts. La question est donc de dénombrer le nombres de suites existantes.
S'il y a cinq doigts : 5 et 4 étant premiers entre eux, [latex]d_5[/latex] et [latex]d_4[/latex] peuvent prendre des valeurs indépendamment l'un de l'autre (par application du théorème de Bézout) ensuite [latex]d_3[/latex] peut à nouveau prendre n'importe quelle valeur, du fait que 20 et 3 sont premiers entre eux. Par contre [latex]N = d_4 \ [4][/latex] => [latex]N = d_4 \ [2][/latex] donc [latex]d_2[/latex] est imposé. Et [latex]d_1[/latex] vaut forcément 1. il y a donc 5*4*3=60 possibilités.
S'il y a 10 doigts : Un fois [latex]d_{10}[/latex] fixé, on a forcément [latex]d_{10}-d_8=0 \ [2] [/latex] ce qui ne laisse que 4 possibilités pour [latex]d_8[/latex] (2,4,6,8 ou 1,3,5,7 suivant la parité de [latex]d_{10}[/latex] ). Ensuite 80, 9 et 7 étant premiers entre eux 2 à 2, [latex]d_9[/latex] et [latex]d_7[/latex] sont libres. [latex]d_{10}-d_6=0\ [3][/latex] ce qui impose la valeur de [latex]d_6[/latex]. Les autres chiffres étant des diviseurs de 10, 8 ou 6, leurs [latex]d_k[/latex] sont imposés. Il y a donc 10*9*4*7=2520 suites possibles.
#11 - 22-12-2010 23:21:04
- scarta
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Jeu de mains + Quesiton bonus
Bonne réponse de tous ceux qui ont dit 61 
Explications: le principe de Dirichlet (ou des tiroirs), nous dit que si on range N+1 chaussettes au moins dans N tiroirs, alors un tiroir au moins en contiendra 2.
Appliqués à notre problème cela devient: si N est le nombre de "classes d'équivalences" différentes, alors la réponse est N+1
Le gros piège à éviter est alors de dire N = 5! = 120. En effet, toutes les solutions ne peuvent pas forcément être atteintes ! Plus précisément, pour les trois premiers doigts repliés, on peut, grâce au théorème des restes chinois, trouver une valeur de N qui les pliera: le premier doigt étant le numéro A, N=A[5]; le deuxième doigt est B, N=B[4] et le 3ème est C, N=C[3] Par contre, pour le 4ème doigt, on ne décide de rien: en effet le modulo 2 de N est déjà défini par le modulo 4 de N. Pour le dernier doigt, on décide encore moins. On a donc 5*4*3 possibilités (c'est à dire ppcm(1,2,3,4,5)) La réponse est alors 61
Pour les 2 mains, pareil: la réponse est ppcm(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
Pour les sceptiques, il suffit de vérifier que pour tout k et pour i=1..5, k%i = (k+60)%i (donc chaque nombre X est équivalent à X+60, et il ne peut y avoir plus de 60 classe d'équivalences différentes)
#12 - 23-12-2010 00:45:47
- MthS-MlndN
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jeu de mains + question binus
scarta a écrit:si N est le nombre de "classes d'équivalences" différentes, alors la réponse est N+1
(...)
Pour les 2 mains, pareil: la réponse est ppcm(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
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