Задача
По кругу стоят n мальчиков и n девочек. Назовём пару из мальчика и девочки хорошей, если на одной из дуг между ними стоит поровну мальчиков и девочек (в частности, стоящие рядом мальчик и девочка образуют хорошую пару). Оказалось, что есть девочка, которая участвует ровно в 10 хороших парах. Докажите, что есть и мальчик, который участвует ровно в 10 хороших парах.
Решение
Заметим, что на любой дуге между членами хорошей пары поровну девочек и мальчиков.
Пусть D – девочка, участвующая в 10 хороших парах. Обозначим всех детей по часовой стрелке K1, K2, ..., K2n так, что K1 – это D, и продолжим нумерацию циклически (например, K0 = K2n и K2n+1 = K1). При i = 1, 2, ..., 2n обозначим через di разность между количествами девочек и мальчиков среди K1, K2, ..., Ki; в частности, d1 = 1 – 0 = 1 и d2n = 0 (поэтому можно продолжить эту последовательность, полагая d2n+1 = d1 и т. д.). Девочка D образует с Ki хорошую пару тогда и только тогда, когда di = 0 и Ki – мальчик, то есть di = 0 и di–1 = 1. Итак, найдутся ровно 10 индексов i с такими свойствами.
Рассмотрим любого мальчика M = Ks, образующего с D хорошую пару; тогда ds= 0 и ds–1 = 1. Аналогично получаем, что мальчик M образует хорошую пару с Ki ровно тогда, когда ds = di–1 и Ki – девочка (то есть di–1 = 0 и di = 1).
Заметим, что любые два числа di и di+1 отличаются на единицу. Разобьём их на группы последовательных чисел, не меньших единицы, и группы последовательных чисел, не больших нуля. Тогда при обходе круга по часовой стрелке "переходов" из первых групп во вторые будет столько же, сколько и "переходов" из вторых групп в первые. Значит, у M столько же хороших напарниц, сколько у D хороших напарников. Это и требовалось доказать.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь