Лиза пригласила на свой день рождения n гостей. Лиза очень общительная, поэтому гостей намного больше трёх. К сожалению, до этого праздника гости не знали друг друга, поэтому Лиза решила первым делом их всех познакомить. Сначала Лиза предложила гостям встать в хоровод и познакомиться с соседями по хороводу. Но этого оказалось мало. Лиза хотела, чтобы каждый гость познакомился с каждым другим. Для этого она каждую минуту зовёт к себе пару каких‑нибудь незнакомых между собой гостей и знакомит их. Какое количество минут потратит Лиза, чтобы осуществить задуманное — чтобы каждый гость оказался знакомым с каждым другим? Например, к Лизе пришли 4 гостя. Пусть они встали в хоровод в порядке 2 ,3 ,1 ,4 . Тогда второй с третьим, третий с первым, первый с четвёртым и четвёртый со вторым познакомятся в хороводе. Лизе останется позвать к себе первого гостя со вторым и третьего гостя с четвёртым. То есть ей понадобится организовать 2 встречи, на которые требуется 2 минуты. Запишите формулу для вычисления количества минут, необходимых Лизе, чтобы познакомить между собой всех гостей. Формулой является некоторое выражение, которое может содержать целые числа, переменную n , операции сложения (обозначается «+ »), вычитания (обозначается «− »), умножения (обозначается «∗ »), деления (обозначается «/») и круглые скобки для изменения порядка действий. Запись вида «2n » для обозначения произведения числа 2 и переменной n неверна, нужно писать «2∗n ». Наличие пробелов внутри строки‑выражения неважно. Пример правильного (по форме записи) выражения: 71+(n/2−6)∗n . Но это неправильная формула, потому что, как показано выше, при подстановке в формулу n=4 должно получаться 2 .
Ответ
Для решения этой задачи необходимо вычислить количество встреч, которые должны состояться, чтобы каждый гость познакомился с каждым другим.
Пусть n — количество гостей. Тогда первый гость должен познакомиться с (n-1) гостями, второй гость — с (n-2) гостями (один уже познакомился), третий гость — с (n-3) гостями и т.д.
Суммируя количество встреч, получим:
(n-1) + (n-2) + (n-3) + … + 1
Это арифметическая прогрессия со стартовым членом (n-1) и разностью -1. Формула для суммы такой прогрессии:
S = (n-1 + 1) * (n-1) / 2 = n * (n-1) / 2
Количество встреч равно S.
Также, каждая встреча занимает 1 минуту, поэтому общее время в минутах, которое потратит Лиза, равно количеству встреч.
Ответ: формула для вычисления количества минут, необходимых Лизе, чтобы познакомить между собой всех гостей — n * (n-1) / 2.