«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М327

Условие задачи (1975, № 6) Задача М327 // Квант. — 1975. — № 6. — Стр. 22; 1976. — № 2. — Стр. 38.

В компании $N$‍‍ человек. Каждому из них нравится ровно $k$‍‍ людей из этой компании. При каком наименьшем $k$‍‍ можно утверждать, что обязательно найдутся два человека из этой компании, которые нравятся друг другу?

А. Колодин, ученик 10 класса (Коломыя)


Изображения страниц

Решение задачи (1976, № 2) Задача М327 // Квант. — 1975. — № 6. — Стр. 22; 1976. — № 2. — Стр. 38.

Обозначим членов компании точками на плоскости (никакие три из которых не лежат на одной прямой). Тот факт, что $A$‍‍ нравится $B$‍,‍ будем обозначать отрезком со стрелкой, направленным от точки $A$‍‍ к точке $B$‍.‍ Тогда из каждой точки будет выходить ровно $k$‍‍ стрелок, а всего $kn$‍‍ стрелок. Нам нужно найти число $k_0$‍‍ — наименьшее значение $k$‍,‍ при котором обязательно хоть на одном отрезке будут поставлены стрелки в обе стороны.

Всего существует $\dfrac{n(n-1)}2$‍‍ отрезков без стрелок, соединяющих $n$‍‍ точек. Если на каждом отрезке не более одной стрелки, то стрелок не больше, чем $\dfrac{n(n-1)}2$‍.‍ Значит, если $kn\gt\frac{n(n-1)}2$‍,‍ то $k\ge k_0$‍.‍ Отсюда $$ k_0 \le \begin{cases} \dfrac{n}2,&\text{если}~n~\text{чётное,}\\[9pt] \dfrac{n+1}2,&\text{если}~n~\text{нечётное.} \end{cases} \tag{1} $$ Докажем, что неравенство (1) можно заменить на равенство. Поставим в формуле (1) знак равенства и покажем, что $n$‍‍ точек при любом $n$‍‍ можно так соединить отрезками со стрелками, что из каждой выходит ровно $k_0-1$‍‍ стрелок, и ни на одном отрезке нет двух стрелок. Вот один из способов сделать это. Надо $n$‍‍ точек расположить в вершинах правильного $n$‍‍-угольника и из каждой точки направить стрелки в $k_0-1$‍‍ вершин, следующих за ней по часовой стрелке. Поскольку $k_0-1\lt\dfrac n2$‍‍ при всех $n$‍,‍ то никакие две стрелки не окажутся на одном отрезке.

А. Колодин, А. Л. Тоом


Метаданные Задача М327 // Квант. — 1975. — № 6. — Стр. 22; 1976. — № 2. — Стр. 38.

Предмет
Математика
Условие
Решение
,
Номера

1975. — № 6. — Стр.  [условие]

1976. — № 2. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М327 // Квант. — 1975. — № 6. — Стр. 22; 1976. — № 2. — Стр. 38.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m327/