Как можно доказать, что среди 25 воллейбольных команд, проведших турнир в один круг, найдётся такая команда, которая выиграла ровно у 12 других, если среди любых пяти команд есть команда, выигравшая у остальных четырёх и команда, проигравшая остальным четырём?
Математика 9 класс Комбинаторика
Для решения данной задачи мы воспользуемся методом, основанным на принципе Дирихле и некоторыми свойствами графов.
Обозначим команды как C1, C2, ..., C25. Каждая команда может либо выиграть, либо проиграть матч против другой команды. Мы можем представить результаты матчей в виде направленного графа, где каждая вершина соответствует команде, а направленная дуга от одной команды к другой указывает на то, что первая команда выиграла у второй.
Теперь рассмотрим условия задачи:
Это условие говорит нам о том, что в каждой группе из пяти команд можно найти "лидера" и "аутсайдера". Лидер - это команда, которая выигрывает у всех остальных в группе, а аутсайдер - команда, которая проигрывает всем.
Теперь давайте рассмотрим количество побед, которые может иметь команда. Если команда выигрывает у x других команд, то она проигрывает у 24 - x команд (так как всего 25 команд). Мы можем рассмотреть все возможные значения x от 0 до 24.
Однако, по условиям задачи, среди любых пяти команд мы можем выделить как минимум одну команду, которая выигрывает у всех остальных в группе. Это означает, что если у нас есть 25 команд, то в каждой группе из 5 команд мы можем выделить 5 различных "лидеров".
Теперь применим принцип Дирихле: если у нас есть 25 команд и 13 возможных значений для количества побед (от 0 до 12, так как команда не может выиграть больше чем у 12 команд, чтобы удовлетворить условию), то по принципу Дирихле, в одной из команд должно быть ровно 12 побед.
Таким образом, мы можем утверждать, что среди 25 волейбольных команд найдётся такая команда, которая выиграла ровно у 12 других команд.