Решение:
Чтобы получить из числа 5 число 64, используя команды "возведи в квадрат" (1) и "вычти 1" (2), можно применить следующий алгоритм:
- Возводим 5 в квадрат: \( 5^2 = 25 \). Команда: 1
- Вычитаем 1: \( 25 - 1 = 24 \). Команда: 2
- Возводим 24 в квадрат: \( 24^2 = 576 \). Команда: 1
- Вычитаем 1: \( 576 - 1 = 575 \). Команда: 2
- Возводим 575 в квадрат: \( 575^2 = 320625 \). Команда: 1
Этот алгоритм слишком длинный. Попробуем другой подход:
- Возводим 5 в квадрат: \( 5^2 = 25 \). Команда: 1
- Вычитаем 1: \( 25 - 1 = 24 \). Команда: 2
- Вычитаем 1: \( 24 - 1 = 23 \). Команда: 2
- Вычитаем 1: \( 23 - 1 = 22 \). Команда: 2
- Возводим 22 в квадрат: \( 22^2 = 484 \). Команда: 1
Это тоже не 64. Попробуем еще:
- Возводим 5 в квадрат: \( 5^2 = 25 \). Команда: 1
- Вычитаем 1: \( 25 - 1 = 24 \). Команда: 2
- Вычитаем 1: \( 24 - 1 = 23 \). Команда: 2
- Вычитаем 1: \( 23 - 1 = 22 \). Команда: 2
- Вычитаем 1: \( 22 - 1 = 21 \). Команда: 2
Этот путь тоже не ведет к 64. Попробуем найти путь, ведущий к 8, так как \( 8^2 = 64 \).
- Возводим 5 в квадрат: \( 5^2 = 25 \). Команда: 1
- Вычитаем 1: \( 25 - 1 = 24 \). Команда: 2
- Делим на 3 (команды такой нет, но если представить, что можно).
Попробуем найти путь к 8, используя только заданные команды.
Например, чтобы получить 8, можно:
- \( 3^2 - 1 = 9 - 1 = 8 \). Команды: 1, 2.
- \( 9 - 1 = 8 \). Команда: 2.
Значит, чтобы получить 8 из 5, нужно:
- Возвести 5 в квадрат: \( 5^2 = 25 \). Команда: 1
- Вычесть 1: \( 25 - 1 = 24 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 24 - 1 = 23 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 23 - 1 = 22 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 22 - 1 = 21 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 21 - 1 = 20 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 20 - 1 = 19 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 19 - 1 = 18 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 18 - 1 = 17 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 17 - 1 = 16 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 16 - 1 = 15 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 15 - 1 = 14 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 14 - 1 = 13 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 13 - 1 = 12 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 12 - 1 = 11 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 11 - 1 = 10 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 10 - 1 = 9 \). Команда: 2
- Возвести 9 в квадрат: \( 9^2 = 81 \). Команда: 1
- Вычесть 1: \( 81 - 1 = 80 \). Команда: 2
- Вычесть 1: \( 80 - 1 = 79 \). Команда: 2
Алгоритм должен быть короче 5 команд.
Попробуем получить 8, а затем возвести в квадрат.
Из 5 получить 8:
- \( 5 \rightarrow 25 \) (команда 1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (команда 2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (команда 2)
- \( 23 \rightarrow 22 \) (команда 2)
- \( 22 \rightarrow 21 \) (команда 2)
- \( 21 \rightarrow 20 \) (команда 2)
- \( 20 \rightarrow 19 \) (команда 2)
- \( 19 \rightarrow 18 \) (команда 2)
- \( 18 \rightarrow 17 \) (команда 2)
- \( 17 \rightarrow 16 \) (команда 2)
- \( 16 \rightarrow 15 \) (команда 2)
- \( 15 \rightarrow 14 \) (команда 2)
- \( 14 \rightarrow 13 \) (команда 2)
- \( 13 \rightarrow 12 \) (команда 2)
- \( 12 \rightarrow 11 \) (команда 2)
- \( 11 \rightarrow 10 \) (команда 2)
- \( 10 \rightarrow 9 \) (команда 2)
- \( 9 \rightarrow 8 \) (команда 2)
Теперь возведем 8 в квадрат:
- \( 8 \rightarrow 64 \) (команда 1)
Общий алгоритм: 1, 2 (17 раз), 1. Это больше 5 команд.
Попробуем иначе. Цель - 64. \( 64 = 8^2 \). Значит, нужно получить 8.
Алгоритм для получения 8 из 5:
- \( 5 \rightarrow 25 \) (команда 1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (команда 2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (команда 2)
- \( 23 \rightarrow 22 \) (команда 2)
- \( 22 \rightarrow 21 \) (команда 2)
- \( 21 \rightarrow 20 \) (команда 2)
- \( 20 \rightarrow 19 \) (команда 2)
- \( 19 \rightarrow 18 \) (команда 2)
- \( 18 \rightarrow 17 \) (команда 2)
- \( 17 \rightarrow 16 \) (команда 2)
- \( 16 \rightarrow 15 \) (команда 2)
- \( 15 \rightarrow 14 \) (команда 2)
- \( 14 \rightarrow 13 \) (команда 2)
- \( 13 \rightarrow 12 \) (команда 2)
- \( 12 \rightarrow 11 \) (команда 2)
- \( 11 \rightarrow 10 \) (команда 2)
- \( 10 \rightarrow 9 \) (команда 2)
- \( 9 \rightarrow 8 \) (команда 2)
А затем 1.
Итого: 1, 2 (17 раз), 1. Это 19 команд.
Попробуем получить 4, так как \( 4^2 = 16 \), а \( 16 \times 4 = 64 \) (нет такой команды).
Попробуем получить 2, так как \( 2^6 = 64 \).
Алгоритм получения 2 из 5:
- \( 5 \rightarrow 25 \) (команда 1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (команда 2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (команда 2)
- \( 23 \rightarrow 22 \) (команда 2)
- \( 22 \rightarrow 21 \) (команда 2)
- \( 21 \rightarrow 20 \) (команда 2)
- \( 20 \rightarrow 19 \) (команда 2)
- \( 19 \rightarrow 18 \) (команда 2)
- \( 18 \rightarrow 17 \) (команда 2)
- \( 17 \rightarrow 16 \) (команда 2)
- \( 16 \rightarrow 15 \) (команда 2)
- \( 15 \rightarrow 14 \) (команда 2)
- \( 14 \rightarrow 13 \) (команда 2)
- \( 13 \rightarrow 12 \) (команда 2)
- \( 12 \rightarrow 11 \) (команда 2)
- \( 11 \rightarrow 10 \) (команда 2)
- \( 10 \rightarrow 9 \) (команда 2)
- \( 9 \rightarrow 8 \) (команда 2)
- \( 8 \rightarrow 7 \) (команда 2)
- \( 7 \rightarrow 6 \) (команда 2)
- \( 6 \rightarrow 5 \) (команда 2)
- \( 5 \rightarrow 4 \) (команда 2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (команда 2)
- \( 3 \rightarrow 2 \) (команда 2)
Теперь нужно 6 раз возвести 2 в квадрат. Но у нас всего 5 команд.
Возможно, есть ошибка в понимании.
Попробуем получить 4, затем возвести в квадрат, чтобы получить 16, а затем умножить на 4 (нет команды).
Попробуем получить 8, возвести в квадрат (64).
Как получить 8 из 5 за 4 команды?
- \( 5 \rightarrow 25 \) (1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (2)
- \( 23 \rightarrow 22 \) (2)
Это 22, не 8.
Попробуем другой подход: \( 64 = 2^6 \). Как получить 2 из 5 за 4 команды?
\( 5 \rightarrow 4 \) (команда 2) = 1 команда
\( 4 \rightarrow 3 \) (команда 2) = 2 команды
\( 3 \rightarrow 2 \) (команда 2) = 3 команды
\( 2 \rightarrow 4 \) (команда 1) = 4 команды. Получили 4.
Нам нужно 2.
Как получить 64, если у нас есть 5 команд?
\( 5 \rightarrow 25 \) (1) \( \rightarrow 24 \) (2) \( \rightarrow 23 \) (2) \( \rightarrow 22 \) (2) \( \rightarrow 21 \) (2). Это 5 команд, получили 21.
Попробуем получить 8, а потом возвести в квадрат.
Как получить 8 из 5 за 4 команды?
\( 5 \rightarrow 4 \) (2) \( \rightarrow 3 \) (2) \( \rightarrow 2 \) (2) \( \rightarrow 4 \) (1). Это 4 команды. Получили 4.
Чтобы получить 64, нужно из 5 получить 8.
\( 5 \rightarrow 4 \) (2) \( \rightarrow 3 \) (2) \( \rightarrow 2 \) (2) \( \rightarrow \textbf{1} \) (1). Получили 4.
\( 5 \rightarrow \textbf{1} \rightarrow 25 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 24 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 23 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 22 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 21 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 20 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 19 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 18 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 17 \rightarrow \textbf{2} \rightarrow 16 \rightarrow \textbf{1} \rightarrow 256 \). Много команд.
Нам нужно 64. \( 8 \times 8 = 64 \). \( 4 \times 16 = 64 \). \( 2 \times 32 = 64 \).
Алгоритм: 1, 2, 2, 2, 1. Проверим:
- \( 5 \rightarrow 5^2 = 25 \) (1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (2)
- \( 23 \rightarrow 22 \) (2)
- \( 22 \rightarrow 22^2 = 484 \) (1)
Не 64.
Алгоритм: 2, 2, 2, 1, 1.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 2 \) (2)
- \( 2 \rightarrow 2^2 = 4 \) (1)
- \( 4 \rightarrow 4^2 = 16 \) (1)
Не 64.
Алгоритм: 1, 2, 2, 1, 2.
- \( 5 \rightarrow 25 \) (1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (2)
- \( 23 \rightarrow 23^2 = 529 \) (1)
- \( 529 \rightarrow 528 \) (2)
Не 64.
Алгоритм: 2, 1, 2, 1, 2.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 16 \) (1)
- \( 16 \rightarrow 15 \) (2)
- \( 15 \rightarrow 225 \) (1)
- \( 225 \rightarrow 224 \) (2)
Не 64.
Алгоритм: 2, 2, 1, 1, 2.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 9 \) (1)
- \( 9 \rightarrow 81 \) (1)
- \( 81 \rightarrow 80 \) (2)
Не 64.
Алгоритм: 2, 2, 2, 2, 1.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 2 \) (2)
- \( 2 \rightarrow 1 \) (2)
- \( 1 \rightarrow 1 \) (1)
Не 64.
Алгоритм: 2, 2, 2, 1, 1.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 9 \) (1)
- \( 9 \rightarrow 81 \) (1)
- \( 81 \rightarrow 80 \) (2)
Не 64.
Алгоритм: 1, 2, 2, 1, 1.
- \( 5 \rightarrow 25 \) (1)
- \( 25 \rightarrow 24 \) (2)
- \( 24 \rightarrow 23 \) (2)
- \( 23 \rightarrow 529 \) (1)
- \( 529 \rightarrow 2704801 \) (1)
Попробуем найти путь к 8, а затем возвести в квадрат.
\( 5 \rightarrow 4 \) (2) \( \rightarrow 3 \) (2) \( \rightarrow 2 \) (2) \( \rightarrow 4 \) (1). Это 4 команды.
\( 5 \rightarrow 4 \) (2) \( \rightarrow 3 \) (2) \( \rightarrow 2 \) (2) \( \rightarrow 1 \) (2) \( \rightarrow 1 \) (1). Это 5 команд. Получили 1.
Алгоритм: 2, 2, 2, 1, 1.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 9 \) (1)
- \( 9 \rightarrow 81 \) (1)
- \( 81 \rightarrow 80 \) (2)
Не 64.
Алгоритм: 2, 2, 1, 2, 1.
- \( 5 \rightarrow 4 \) (2)
- \( 4 \rightarrow 3 \) (2)
- \( 3 \rightarrow 9 \) (1)
- \( 9 \rightarrow 8 \) (2)
- \( 8 \rightarrow 64 \) (1)
Этот алгоритм состоит из 5 команд и приводит к числу 64.
Ответ: 22121