Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать метод обратных вычислений, начиная с последнего состояния самовара.
Давайте обозначим количество воды в самоваре до каждого чаепития как ( x_n ), где ( n ) — это номер чаепития, начнем с ( n = 7 ) и будем двигаться к ( n = 0 ), где ( x_0 ) — это количество воды в самоваре в самом начале.
На каждом этапе (чаепитии) расходуется половина оставшейся воды плюс полстакана. Пусть объем полстакана равен ( c ). Тогда после каждого чаепития количество воды в самоваре ( x_n ) изменяется следующим образом:
[
x_{n-1} = \frac{x_n}{2} + c
]
Мы знаем, что после седьмого чаепития воды не осталось, то есть ( x_7 = 0 ).
Теперь можем выразить ( x_6 ) через ( x_7 ):
[
x_6 = 2 \cdot (x_7 + c) = 2c
]
Аналогично:
[
x_5 = 2 \cdot (x_6 + c) = 2 \cdot (2c + c) = 4c + 2c = 6c
]
[
x_4 = 2 \cdot (x_5 + c) = 2 \cdot (6c + c) = 14c
]
[
x_3 = 2 \cdot (x_4 + c) = 2 \cdot (14c + c) = 30c
]
[
x_2 = 2 \cdot (x_3 + c) = 2 \cdot (30c + c) = 62c
]
[
x_1 = 2 \cdot (x_2 + c) = 2 \cdot (62c + c) = 126c
]
[
x_0 = 2 \cdot (x_1 + c) = 2 \cdot (126c + c) = 254c
]
Таким образом, в самом начале в самоваре было ( 254c ) воды. Если полстакана равен объему ( c ), то изначально в самоваре было 254 полстакана воды.