Тема . Высшая проба
Комбинаторика на Высшей пробе: клетки, комбигео, игры, графы
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела высшая проба
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#88467

Каждый член партии доверяет пяти однопартийцам, но никакие двое не доверяют друг другу. При каком минимальном размере партии такое возможно?

Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Если мы представим, что у нас ориентированный граф, то какое наибольшее число ориентированных ребер в таком графе может быть?

Подсказка 2:

А с другой стороны, если из каждой вершины выходит по 5 ориентированных ребер, то сколько их всего? Сравните с предыдущим результатом.

Показать ответ и решение

Будем представлять партию в виде ориентированного графа: партийцев — в виде вершин, а если партиец A  доверяет партийцу B,  то соединим вершину A  с B  ребром со стрелкой, направленной от A  к B.  Условие того, что никакие два партийца не доверяют друг другу, эквивалентно условию того, что никакие две вершины не соединены двумя противоположно направленными ориентированными рёбрами. Будем называть это условием одного ребра.

Построим пример партии из 11  человек, удовлетворяющей условию задачи. Разместим 11  человек в вершинах правильного 11  -угольника A1...A11.  Для каждой вершины Ai  направим по ориентированному ребру из неё в каждую из пяти вершин, следующих за ней по часовой стрелке. Утверждается, что условие одного ребра выполнено. Действительно, для каждого ориентированного ребра, идущего от некоторой вершины Ai  к Aj,  имеется не более 4  вершин, следующих от Ai  к Aj  в направлении по часовой стрелке. А остальных вершин 11  -угольника, отличных от Ai,Aj  и вышеупомянутых последовательных вершин между ними не меньше, чем 11− 6= 5,  и они идут последовательно от Aj  к Ai  по часовой стрелке «с другой стороны». Предположим противное: условие одного ребра не выполнено, то есть некоторая пара вершин Ai  и Aj  соединена двумя противоположно направленными рёбрами. Тогда в силу предыдущего, имеется два набора последовательных вершин, каждый из не более, чем 4 вершин: вершины одного набора идут от Ai  к Aj  по часовой стрелке, а вершины другого — от Aj  к Ai  по часовой стрелке. Следовательно, эти наборы не пересекаются, и вместе с вершинами Ai  и Aj  (итого не более, чем 4 +4+ 2= 10  вершин) они покрывают все 11  вершин 11  -угольника. Полученное противоречие доказывает, что условие одного ребра выполнено.

Докажем теперь, что для партии меньшего размера это не возможно. Пусть n  — общее число членов партии, удовлетворяющей условиям задачи. Тогда общее число ориентированных рёбер равно 5n:  по 5  рёбер, исходящих из каждой вершины. С другой стороны, общее число рёбер не превосходит множества пар различных вершин (условие одного ребра), которое, в свою очередь, равно Cn2 = n(n−21).  Тем самым, 5n ≤ n(n−21),  а, значит, n−21≥ 5,  то есть n ≥11.

Ответ:

 n =11

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!