сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В клас­се учит­ся 36 че­ло­век. Каж­дое утро за­хо­дя в класс не­ко­то­рые из них в ка­че­стве при­вет­ствия жмут друг другу руки, причём никто ни­ко­му не жмёт руку за день более од­но­го раза. В один из дней ока­за­лось, что ни­ка­кие двое уче­ни­ков, ко­то­рые сде­ла­ли оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство ру­ко­по­жа­тий, не жали руку друг другу. Какое мак­си­маль­ное число ру­ко­по­жа­тий могло быть со­вер­ше­но в этот день?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что если в клас­се ровно 1 че­ло­век, ко­то­рый по­здо­ро­вал­ся со всеми осталь­ны­ми, двое, тех, кто по­здо­ро­ва­лись со всеми осталь­ны­ми, но не друг с дру­гом, трое тех, кто по­здо­ро­вал­ся со всеми осталь­ны­ми, но не друг с дру­гом, ..., 8 че­ло­век, ко­то­рые по­жа­ли руку всем осталь­ны­ми, кроме как между собой, то будет ровно 556 ру­ко­по­жа­тий. Дей­стви­тель­но, во-пер­вых 1 плюс 2 плюс 3 плюс \ldots плюс 8=36, так что груп­пы та­ко­го раз­ме­ра воз­мож­ны. Bo-вто­рых, в каж­дой груп­пе каж­дый ребёнок сде­лал оди­на­ко­вое число ру­ко­по­жа­тий, а дети из раз­ных групп  — раз­ное. Но дети из одной груп­пы как раз не жали друг другу руки, а зна­чит усло­вие за­да­чи вы­пол­не­но. На­ко­нец, если по­стро­ить граф зна­комств на этих детях, то от пол­но­го графа его будет от­ли­чать от­сут­ствие внут­рен­них ребер в каж­дой груп­пе. То есть всего рёбер будет

36 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 35, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 1 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 6 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 7 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =
=18 умно­жить на 35 минус 1 минус 3 минус 6 минус 10 минус 15 минус 21 минус 28=630 минус 84=546.

До­ка­жем, что не может быть боль­ше k людей, со­вер­шив­ших ровно 36 минус k ру­ко­по­жа­тий. До­пу­стим об­рат­ное, то есть что име­ет­ся хотя бы k плюс 1 че­ло­век, сде­лав­ший ровно 36 минус k ру­ко­по­жа­тий. Рас­смот­рим одно из них. Кроме него име­ет­ся всего 35 че­ло­век в клас­се, при этом он со­вер­шил 36 минус k ру­ко­по­жа­тий и есть ещё k че­ло­век, ко­то­рый сде­ла­ли ровно столь­ко же ру­ко­по­жа­тий. Тогда по прин­ци­пу Ди­ри­х­ле, так как  левая круг­лая скоб­ка 36 минус k пра­вая круг­лая скоб­ка плюс k боль­ше 35 найдётся че­ло­век, со­вер­шив­ший столь­ко же ру­ко­по­жа­тий, и ко­то­ро­му он жал руку, что про­ти­во­ре­чит усло­вию за­да­чи.

Из до­ка­зан­но­го утвер­жде­ния легко по­нять, что при­ведённый при­мер яв­ля­ет­ся оп­ти­маль­ным. До­ка­жем стро­го это утвер­жде­ние. Для этого упо­ря­до­чим всех школь­ни­ков по ко­ли­че­ству ру­ко­по­жа­тий, ко­то­рые они со­вер­ши­ли, и обо­зна­чим ко­ли­че­ство ру­ко­по­жа­тий пер­во­го из них (т. е. того, кто со­вер­шил мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство ру­ко­по­жа­тий) за a1, сле­ду­ю­ще­го по ко­ли­че­ству  — за a2 и т. д. Тогда a_1 боль­ше или равно a_2 боль­ше или равно a_3 боль­ше или равно \ldots боль­ше или равно a_36  — ко­ли­че­ства ру­ко­по­жа­тий, со­вершённые школь­ни­ка­ми на­ше­го клас­са. За­ме­тим, что a_1 мень­ше или равно 35, про­сто по­то­му что боль­ше, чем 35 ру­ко­по­жа­тий со­вер­шить не­воз­мож­но. Причём, если a_1=35, то a_2 мень­ше или равно 34 по утвер­жде­нию, до­ка­зан­но­му ранее. Далее по­лу­ча­ем, что a2 и a3 не боль­ше, чем 34, причём a_4 мень­ше или равно 33, так как если бы a3 было равно хотя бы 34, то и a2, a3 тоже были бы равны 34, а таких людей по до­ка­зан­но­му утвер­жде­нию может быть не более, чем 2. Ана­ло­гич­но можно до­ка­зать, что a_4, a_5, a_6 мень­ше или равно 33 и a_7 мень­ше или равно 32, и т. д. Тогда

a_1 плюс a_2 плюс \ldots плюс a_36 мень­ше или равно 35 плюс 34 плюс 34 плюс 33 плюс 33 плюс 33 плюс \ldots плюс \underbrace28 плюс 28 плюс \ldots плюс 28_8 \text раз .

Но сумма, сто­я­щая спра­ва, равна сумме сте­пе­ней вер­шин графа из при­ме­ра, при­ведённого выше, а она в два раза боль­ше ко­ли­че­ства рёбер в графе (так как сумма сте­пе­ней вер­шин графа равна удво­ен­но­му ко­ли­че­ству его рёбер).

 

Ответ: 546.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рийБалл
Верно обос­но­ва­но, что не более n уче­ни­ков сде­ла­ли по 36 минус n ру­ко­по­жа­тий, даль­ней­ших про­дви­же­ний нет
При­ве­де­на вер­ная оцен­ка, но есть про­бле­мы в обос­но­ва­нии при­ме­раНе выше ±
При­ведён вер­ный при­мер, но есть про­бле­мы в обос­но­ва­нии оцен­киНе выше ±