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組合幾何與抽屜原則

2021-07-29 15:34 作者:白馬如入蘆花  | 我要投稿

? 抽屜原則:把(m×n+1)或比(m×n+1)多的元素放入到n個(gè)集合中,無(wú)論怎

樣放,其中必定至少有一個(gè)集合里至少放入(m+1)個(gè)元素。(比如把3個(gè)蘋果放入2個(gè)抽屜中,很容易得出至少有一個(gè)抽屜有2個(gè)蘋果,或更多)。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

幾何問(wèn)題:在同一平面有六個(gè)點(diǎn)(任意三點(diǎn)不在同一直線上)用兩種顏色的筆連接任意兩點(diǎn)(每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間都要連接)?(連接的顏色不做限制) ? ? 證明:一定至少有一個(gè)三角形(以這六個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn))且是三邊同一種顏色的。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

證明:

圖一

如圖一,任意六點(diǎn)(三三不共線)從一點(diǎn)出發(fā)可作五條線段,據(jù)抽屜原則,我們可知這五條線段必有至少三條線段是同種顏色的。? ? ? ? ? ? ? ??

圖二

如圖二,把這三條線段取出,我們可得四個(gè)點(diǎn),(線段AD與線段DF可任意涂色:

一.如果AD與DF中有一條線段是綠色,則可以構(gòu)成以這六個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),且三邊是同種顏色的三角形

二.如果說(shuō)AD.DF都不是綠色,那么線段AF可涂任意色,有兩種情況:1.如果AF是綠色則三角形ABF為符合定義的三角形2.如果AF是灰色則三角形AFD為符合定義的三角形。

綜上所述,我們可得:在同一平面內(nèi),有任意六點(diǎn)(三三不共線),用不同顏色(兩種顏色,連接次數(shù)不做限制)連接任意兩點(diǎn),就一定會(huì)有一個(gè)三角形是以這六個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),且三邊一樣的。



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