Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежат две кучи камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в одну из куч (по своему выбору) два камня или увеличить количество камней в куче в три раза. Например, пусть в одной куче 10 камней, а в другой 7 камней; такую позицию в игре будем обозначать (10, 7). Тогда за один ход можно получить любую из четырёх позиций: (12, 7), (30, 7), (10, 9), (10, 21). Для того чтобы делать ходы, у каждого игрока есть неограниченное количество камней.
Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не менее 68. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, т. е. первым получивший такую позицию, что в кучах всего будет 68 или больше камней.
Будем говорить, что игрок имеет выигрышную стратегию, если он может выиграть при любых ходах противника. Описать стратегию игрока — значит, описать, какой ход он должен сделать в любой ситуации, которая ему может встретиться при различной игре противника. Например, при начальных позициях (6, 36), (7, 35), (9, 34) выигрышная стратегия есть у Пети. Чтобы выиграть, ему достаточно утроить количество камней во второй куче.
Задание 1. Для каждой из начальных позиций (6, 21), (7, 20) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. В каждом случае опишите выигрышную стратегию; объясните, почему эта стратегия ведёт
к выигрышу, и укажите, какое наибольшее количество ходов может потребоваться победителю для выигрыша при этой стратегии.
Задание 2. Для каждой из начальных позиций (4, 20), (6, 20) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. В каждом случае опишите выигрышную стратегию; объясните, почему эта стратегия ведёт к выигрышу, и укажите, какое наибольшее количество ходов может потребоваться победителю для выигрыша при этой стратегии.
Задание 3. Для начальной позиции (5, 20) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. Опишите выигрышную стратегию; объясните, почему эта стратегия ведёт к выигрышу, и укажите, какое наибольшее количество ходов может потребоваться победителю для выигрыша при этой стратегии. Постройте дерево всех партий, возможных при указанной Вами выигрышной стратегии. Представьте дерево в виде рисунка или таблицы.
Задание 1. В начальной позиции (6, 21) выигрышная стратегия есть у Пети. Он своим первым ходом увеличивает количество камней во второй куче в три раза и побеждает. В начальной позиции (7, 20) выигрышная стратегия есть у Вани. Своим первым ходом Петя может добавить в одну из куч два камня или увеличить количество камней в одной из куч в три раза, получив позиции (9, 20), (7, 22), (21, 20), (7, 60). Независимо от хода Пети, Ваня своим первым ходом увеличивает количество камней во второй куче в три раза и побеждает.
Задание 2. В начальной позиции (4, 20) выигрышная стратегия есть у Пети. Он своим первым ходом должен получить позицию (6, 20), добавив в первую кучу два камня. Ваня своим первым ходом может получить позиции (8, 20), (18, 20), (6, 22) и (6, 60). Во всех случаях Петя увеличивает количество камней во второй куче в три раза и выигрывает своим вторым ходом.
В начальной позиции (6, 20) выигрышная стратегия есть у Вани. Эта позиция разобрана выше. В этом случае побеждает игрок, который будет ходить вторым (в этом случае это Ваня).
Задание 3. В начальной позиции (5, 20) выигрышная стратегия есть у Пети. Своим первым ходом он должен получить позицию (7, 20). После первого хода Вани может возникнуть одна из четырёх позиций: (9, 20), (7, 22), (21, 20) и (7, 60). В каждой из этих позиций Петя утраивает количество камней во второй куче и выигрывает своим вторым ходом.
В таблице изображено дерево возможных партий при описанной стратегии Вани. Заключительные позиции (в них выигрывает Ваня) выделены жирным шрифтом.
| Исходное положение | 1-й ход Пети (только ход по стратегии, указана полученная позиция) | 1-й ход Вани (разобраны все ходы, указана полученная позиция) | 2-й ход Пети (только ход по стратегии, указана полученная позиция) |
|---|---|---|---|
| (5, 20) Всего 25 | (7, 20) Всего 27 | (9, 20) Всего 29 | (9, 60) Всего 69 |
| (21, 20) Всего 41 | (63, 20) Всего 83 | ||
| (7, 22) Всего 29 | (7, 66) Всего 73 | ||
| (7, 60) Всего 67 | (7, 180) Всего 187 |

