یک لانهی مورچه، مطابق شکل روبرو، شامل ۷
بخش اصلی است. در هر بخش عددی صحیح نوشته شده است که
گردونهی آن بخش نامیده میشود.
۴ بخش لانه که با دو دایرهی تو در تو مشخص شدهاند را پایانه مینامیم.
در ابتدا، مورچه در بخش بالایی لانه، با گردونهی ۳، قرار دارد و جهت او به سمت راست است.
در هر مرحله، مورچه مطابق زیر حرکت میکند:
این فرآیند تا زمانی ادامه مییابد که مورچه به یک پایانه برسد. برای مثال، اگر گردونهها تغییری نکنند، مورچه در نهایت در پایانهی سمت چپِ بخش اولیه، با گردونهی ۴، متوقف میشود.
میخواهیم دقیقاً دو واحد به گردونهها اضافه کنیم. در چند حالت مختلفِ انجام این تغییر، مورچه در نهایت روی پایانهای با گردونهی فرد متوقف میشود؟ دو حالت متفاوت محسوب میشوند اگر گردونهی حداقل یکی از بخشها در این دو حالت متفاوت باشد.
پاسخ
گزینهی ۴ درست است.
مطابق شکل روبرو بخشهای لانه را شمارهگذاری میکنیم.
برای حل سوال،
روی پایانهای که مورچه متوقف خواهد شد حالتبندی میکنیم.
پس در مجموع تعداد حالتهای معتبر برابر $5 + 1 + 3 = 9$ خواهد بود.