Поиск минимального и максимального числа с запретом соседних одинаковых цифр: тематические карточки для 5 класса

Навык. Находить наименьшее и наибольшее число заданной длины, когда одинаковые цифры не могут стоять рядом.

Здесь разрешено повторять цифру через одну или несколько позиций: например, 202 допустимо, а 220 — нет. Используются только цифры, указанные в строке задания. Первая цифра не может быть нулём. Уточнения «ровно два», «кратно 5», «чётное» обязательны одновременно с основным запретом.

Содержание статьи5 разделов

Как читать таблицу ограничений

Число Есть соседние равные? Допустимо? Объяснение
202 нет да Повторяется 2, но не рядом.
220 да нет Первые две цифры одинаковы.
5050 нет да Нули и пятёрки чередуются; ноль не первый.
0550 да нет Нулём нельзя начинать запись числа; две пятёрки стоят рядом.

Алгоритм: для минимума выбирай слева направо самую маленькую разрешённую цифру, не совпадающую с предыдущей. Для максимума — самую большую. Однако дополнительные условия на сумму, количество цифр или последнюю цифру могут сделать жадный первый шаг неверным: после каждого выбора проверяй, возможно ли закончить число.

Карточки 1–8: два крайних числа

Для каждого пункта запиши минимальное и максимальное подходящее число. Все ограничения помещены в таблицу; условие про разные соседние цифры действует в каждой строке.

№ Ограничение Минимум Максимум
1 Трёхзначное, цифры 0, 2, 5 ________ ________
2 Четырёхзначное, цифры 1, 3, 7 ________ ________
3 Пятизначное, цифры 0, 4, 9 ________ ________
4 Трёхзначное, цифры 2, 6, 8 ________ ________
5 Четырёхзначное, цифры 0, 1, 8 ________ ________
6 Четырёхзначное чётное, цифры 0, 2, 7 ________ ________
7 Четырёхзначное с чётной последней цифрой, цифры 1, 4, 6 ________ ________
8 Пятизначное, кратное 5, цифры 0, 2, 5 ________ ________

Карточки 9–16: проверка ловушек

Здесь появляется ещё одно условие: определённая первая или последняя цифра, точное число повторений, сумма цифр. Не записывай ответ, пока не проверишь его по всем пунктам условия.

№ Условие Минимум Максимум
9 Четырёхзначное, первая цифра 5, цифры 0, 3, 5 ________ ________
10 Пятизначное с цифрой 8 хотя бы один раз, цифры 1, 3, 8 ________ ________
11 Четырёхзначное ровно с двумя цифрами 9, цифры 0, 1, 9 ________ ________
12 Пятизначное ровно с двумя нулями, цифры 0, 2, 4 ________ ________
13 Четырёхзначное с суммой цифр 9, цифры 0, 3, 6 ________ ________
14 Пятизначное ровно с одной цифрой 7, цифры 1, 2, 7 ________ ________
15 Четырёхзначное с последней цифрой 0, цифры 0, 4, 7 ________ ________
16 Пятизначное с первой цифрой 6, цифры 0, 5, 6 ________ ________

Разбор решений и контрольные противоречия

№ 1. Минимум — 202, максимум — 525. В минимуме сначала берём 2 (не ноль), затем 0, затем 2. В максимуме чередуем 5 и следующую по величине подходящую цифру. Оба ответа удовлетворяют условиям; любой меньший (соответственно больший) кандидат нарушит старший разрешённый разряд либо отдельное ограничение.

№ 6. Минимум — 2020, максимум — 7272. Последняя цифра должна быть чётной: это 0 или 2; кроме того, две соседние цифры не совпадают. Сравнение ведём слева направо. Оба ответа удовлетворяют условиям; любой меньший (соответственно больший) кандидат нарушит старший разрешённый разряд либо отдельное ограничение.

№ 11. Минимум — 1909, максимум — 9191. Две девятки нельзя ставить вплотную. Прежде чем выбрать малую ведущую цифру, оставь для девяток две несоседние позиции. Оба ответа удовлетворяют условиям; любой меньший (соответственно больший) кандидат нарушит старший разрешённый разряд либо отдельное ограничение.

№ 13. Минимум — 3060, максимум — 6030. Необходимо одновременно получить сумму цифр 9 и сохранить разные соседние разряды. Подбор только по сумме не годится. Оба ответа удовлетворяют условиям; любой меньший (соответственно больший) кандидат нарушит старший разрешённый разряд либо отдельное ограничение.

№ 15. Минимум — 4040, максимум — 7470. В конце обязателен ноль. Поэтому предпоследняя цифра должна отличаться от нуля, даже если это мешает локально увеличить число. Оба ответа удовлетворяют условиям; любой меньший (соответственно больший) кандидат нарушит старший разрешённый разряд либо отдельное ограничение.

Поймай неверное рассуждение. «Максимальное число всегда состоит только из самой большой разрешённой цифры». Это невозможно: две одинаковые цифры рядом запрещены. Другое неверное рассуждение: «Ноль — самая маленькая цифра, значит, число можно начать с нуля». Такая запись не является числом требуемой длины.

Ключ и самопроверка

№ Минимальное Максимальное Число допустимых вариантов
1 202 525 8
2 1313 7373 24
3 40404 94949 32
4 262 868 12
5 1010 8181 16
6 2020 7272 11
7 1414 6464 16
8 20205 52525 21
9 5030 5353 8
10 13138 83838 46
11 1909 9191 8
12 20202 42040 16
13 3060 6030 2
14 12127 72121 16
15 4040 7470 6
16 60505 65656 16

Для самопроверки считай количество цифр, проверяй все соседние пары и дополнительные требования. Число вариантов в последней колонке позволяет проверить, что ты не потерял решения при систематическом переборе. Для доказательства крайности удобно составлять числа по возрастанию слева направо, сразу отбрасывая невозможные продолжения.

Объяснение крайних случаев: минимальную запись начинай с наименьшей ненулевой цифры, которую можно продолжить до нужной длины. После неё сравни следующую разрешённую цифру с предыдущей. Если есть условие о двух нулях или двух девятках, сначала размести их в непоследовательных позициях и лишь затем выбирай остальные разряды. Для максимума используй то же правило в обратном порядке. Если крайний кандидат по отдельному условию не подходит, переходи к следующему, а не меняй число его цифр.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым