Тема 19. Задачи на теорию чисел
19.19 Принцип Дирихле
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи на теорию чисел
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#2736

Докажите, что среди любых n + 1  натуральных чисел найдутся два, разность которых делится на     n  .

Показать ответ и решение

Всего при делении на n  существует n  различных остатков, а так как чисел n + 1  , то по принципу Дирихле найдутся 2  числа с одинаковыми остатками, следовательно, их разность будет делиться на n  .

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#14758

Коля написал на доске шесть произвольных чисел. Докажите, что можно выбрать два из них, разность которых делится на 5.

Показать ответ и решение

Разность чисел будет делиться на 5 при условии, что остатки от деления этих чисел на 5 равны. Всего существует пять таких остатков: 0, 1, 2, 3 и 4. По принципу Дирихле (остатки — клетки, числа на доске — кролики) получаем, что найдется хотя бы два числа с одинаковыми остатками от деления на 5.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#34826

Обязательно ли среди двадцати пяти “медных” монет (то есть монет достоинством 1, 2, 3, 5 коп.) найдётся семь монет одинакового достоинства?

Показать ответ и решение

Если бы монет каждого из четырех типов было не более шести, то всего было бы не более 4 ⋅6 =24  монет, а их 25.

Ответ: Да

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#34827

Докажите, что в любой футбольной команде есть два игрока, которые родились в один и тот же день недели.

 

(В футбольной команде 11 игроков)

Показать ответ и решение

Пусть дни недели — это клетки, а футболисты — кролики. Тогда необходимо разлоджить 11 кроликов по 7 клеткам. Тогда по принципу Дирихле существует хотя бы одна клетка, в которой находится по крайней мере два кролика.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#34829

В лесу растет миллион елок. Известно, что на каждой из них не более 600000  иголок. Докажите, что в лесу найдутся две елки с одинаковым числом иголок.

Показать ответ и решение

Пусть у нас имеется 600 001  клетка с номерами от 0 до 600000  . Тогда в эти клетки нужно рассадить 1000000  кроликов-елок. Тогда по принципу Дирихле найдется хотя бы одна клетка, в которой будет по крайней мере два кролика-елки.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#34830

В поход пошли 20 туристов. Самому старшему из них 35 лет, а самому младшему 20 лет. Верно ли, что среди туристов есть одногодки?

Показать ответ и решение

У нас имеется 16 клеток, где каждая соответствует возрасту от 20 до 35, и 20 туристов-кроликов, которые требуется рассадить по клеткам. Так как кроликов больше, чем клеток, то по принципу Дирихле найдется хотя бы одна клетка, в которой будет сидеть по крайней мере два кролика.

Ответ: Да

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#34832

Можно ли разложить 44 шарика на 9 кучек так, чтобы количество шариков в разных кучках было различным (в каждой кучке должен быть хотя бы один шарик)?

Показать ответ и решение

В 9 кучках, в которых количество шариков попарно различныро, суммарно как минимум 1+ ...+ 9= 45  шариков, что меньше 44.

Ответ: Нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#34834

В классе учатся 38 человек. Докажите, что среди них найдутся четверо, родившихся в один месяц.

Показать ответ и решение

Если людей, родившихся в один месяц, не более трех, то всего не более 3⋅12= 36  человек.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#34835

Докажите, что если 21 человек собрали 200 орехов, то есть два человека, собравшие поровну орехов.

Показать ответ и решение

Пусть все собрали разное количество орехов. Тогда всего собрано не менее 0+ 1+ 2+ ...+ 20 =210  орехов, что больше 200.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#34837

Дано 12 целых чисел. Докажите, что из них можно выбрать два, разность которых делится на 11.

Показать ответ и решение

Всего существует 11 остатков при делении на 11: 0, 1, ...  , 10. Пусть остатки — это клетки, а числа — это кролики. Тогда по принципу Дирихле, так как кроликов больше клеток, найдется хотя бы одна клетка, в которой будет по крайней мере два кролика.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#34838

Докажите, что в любой компании найдутся два человека, имеющие одинаковое число друзей (из этой компании).

Показать ответ и решение

Пусть в компании n  человек. Тогда у каждого человека имеется от 0  до n− 1  друзей. Таким образом, количество друзей может принимать n  различных значений: 0,1,2,...,n − 1  . Поэтому если бы n  человек имели различное число друзей, то в компании присутствовало бы по одному человеку, имеющему 0,1,2,...,n− 1  друзей. С другой стороны, если есть человек, имеющий n− 1  друга, то он дружит со всеми, следовательно, нет человека, который имеет 0 друзей. Противоречие.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#34839

Докажите, что среди степеней двойки есть две, разность которых делится на 1987.

Показать ответ и решение

Рассмотрим 1988 степеней двойки. Тогда среди них есть как минимум два числа, имеющие одинаковые остатки при делении на 1987 (так как таких остатков всего — 1987 штук — это 0, 1, ...  , 1986). Следовательно, разность двух найденных чисел с одинаковыми остатками при делении на 1987 делится на 1987.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#34840

Докажите, что из 52 целых чисел всегда найдутся два, разность квадратов которых делится на 100.

Показать ответ и решение

Разобьем остатки при делении на 100 на 50 групп: {1;99} , {2;98} , {3;97} , ...  , {49;51} , {0;50} . Так как чисел больше 50. найдутся два числа, которые попадут в одну группу. Следовательно, либо их сумма (если это первые 49 пар) будет делиться на 100, либо их разность и сумма будет делиться на 50, значит, выражение  2   2
x  − y = (x− y)(x+y)  будет делиться либо на 100, либо на 50⋅50.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#34841

В клетках таблицы 3× 3  расставлены числа − 1,0,1  . Докажите, что какие-то две из восьми сумм по всем строкам, всем столбцам и двум главным диагоналям будут равны.

Показать ответ и решение

Сумма трех чисел, каждое из которых может равняться − 1,0  или 1  , может равняться числам − 3,− 2,−1,0,1,2,3  — всего семь разных сумм. Следовательно, варианты суммы – это клетки, суммы по строкам, столбцам или диагоналям — кролики. Тогда по принципу Дирихле, расположить 8 кроликов по 7 клеткам можно только таким образом, чтобы по крайней мере в одной клетке было хотя бы два кролика.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#34842

Сто человек сидят за круглым столом, причём более половины из них – мужчины. Докажите, что какие-то два мужчины сидят друг напротив друга.

Показать ответ и решение

Пронумеруем людей от 1 до 100 и разобьем на пары: {1;51} , {2;52} , ...  , {50;100} . Тогда в каждой паре находятся люди, сидящие диаметрально противоположно друг другу. Всего таких пар — 50 штук, а мужчин больше 50. Следовательно, по принципу Дирихле найдутся хотя бы два мужчины, номера которых оказались в одной паре. Значит, они сидят напротив друг друга.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#34843

Можно ли в таблице n× n  расставить числа 0  , 1  и − 1  так, чтобы все суммы чисел по вертикалям, горизонталям и двум главным диагоналям были различны?

Показать ответ и решение

В условии требуется, чтобы значения 2n+ 2  сумм (n  строк, n  столбцов и две диагонали) были различны. Каждая из этих сумм состоит из n  слагаемых, принимающих одно из значений − 1  , 0  , 1  . Поэтому каждая из сумм принимает целочисленное значение в диапазоне от − n  до n  . Всего возможных значений сумм — (2n+ 1)  . Поскольку 2n +1 <2n+ 2  , какие-то две из сумм обязательно принимают равные значения.

Ответ: Нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#34844

Занятия Вечерней Математической Школы проходят в девяти аудиториях. Среди прочих, на эти занятия приходят 19 учеников из одной и той же школы.

а) Докажите, что как их не пересаживай, хотя бы в одной аудитории окажется не меньше трех таких школьников.

б) Верно ли, что в какой-нибудь аудитории обязательно окажется ровно три таких школьника?

Показать ответ и решение

а) Действительно, предположим, что в каждой из аудиторий сидят не более двух учеников из этой школы. Но тогда во всех девяти аудиториях сидят не больше 2⋅9= 18< 19  таких школьники — противоречие. Значит, в какой-то аудитории сидят по крайней мере три ученика из этой школы.

б) Нет, неверно. Например, все эти школьники могли оказаться в одной аудитории.

Ответ:

а) Доказательство

б) Нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#34845

Внутри правильного шестиугольника со стороной 1 расположено 7 точек. Докажите, что среди них найдутся две точки на расстоянии не больше 1.

Показать ответ и решение

Правильный шестиугольник можно разбить на шесть правильных треугольников со стороной 1. Тогда хотя бы в одном из этих треугольников будет лежать две отмеченные точки. Расстояние между ними не будет превосходить стороны треугольника.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#34846

Докажите, что из любых семи натуральных чисел (не обязательно идущих подряд) можно выбрать три числа, сумма которых делится на 3.

Показать ответ и решение

Всего существует три различных остатка при делении на 3 — 0, 1 или 2. Так как 7 =2 ⋅3+ 1  , то по обобщенномау принципу Дирихле (остатки — это клетки, числа — это кролики) найдется как минимум одна клетка, в которой будет находиться по крайней мере 2 +1  кролика. То есть найдется три числа, имеющие одинаковый остаток при делении на 3. Следовательно, их сумма будет делиться на 3.

Ответ: Доказательство

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#34847

а) В каждой вершине куба написано число 1 или число 0. На каждой грани куба написана сумма четырёх чисел, написанных в вершинах этой грани. Может ли оказаться, что все числа, написанные на гранях, различны?

б) Тот же вопрос, если в вершинах написаны числа 1  или − 1  .

Показать ответ и решение

а) На каждой грани написано одно из пяти чисел: 0, 1, 2, 3 или 4. Но граней всего шесть, и значит, на некоторых двух гранях будут написаны совпадающие числа.

б) Решение такое же, только на каждой грани написано одно из пяти чисел − 4,− 2,0,2,4  .

Ответ:

а) Нет

б) Нет

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!