Feladat: 2019. évi Nemzetközi Matematika Diákolimpia 22. feladata Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 2019/szeptember, 324 - 325. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Nemzetközi Matematikai Diákolimpia, Rekurzív sorozatok

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Bath Bankja érméket bocsát ki, melyeknek egyik oldalán H, másik oldalán T betű látható. Harrynek n ilyen érméje van, amelyek előtte balról jobbra, egy sorban vannak elrendezve. Harry ismételten végrehajtja a következő műveletet: ha pontosan k>0 olyan érme van, amin H van felül, akkor megfordítja a balról k-adik érmét; máskülönben minden érmén T van felül, és ekkor Harry megáll. Például n=3 esetén a THT sorozatból indulva THTHHTHTTTTT a lépések sorozata, ami három lépés után megáll.
(a) Bizonyítsuk be, hogy bármi legyen is a kiindulási sorozat, Harry véges sok lépés után megáll.
(b) Minden C kiindulási sorozatra jelölje L(C) azt a lépésszámot, ahány lépés után Harry megáll. Például L(THT)=3 és L(TTT)=0. Határozzuk meg L(C) átlagos értékét, amint C végigfut a 2n lehetséges kiinduló sorozaton.