Kapítan Modrobrada sa plaví za kolonizáciou Ameriky. Jeho posádka sa rozhola skrátiť si dlhú plavbu turnajom v pretláčaní sa.
Posádka lode má $32$ námorníkov. Prvý deň hral každý námorník práve $1$ zápas (každý zápas hrajú vždy dvaja námorníci proti sebe). Druhý deň takisto hral každý námorník práve $1$ zápas. Ukážte, že po týchto dvoch dňoch vieme vybrať $16$ námorníkov tak, že žiadni dvaja z nich proti sebe ešte nezápasili, a to bez ohľadu na to, ako námorníci zápasili v prvé dva dni.
Našou úlohou je nájsť skupinu $16$ námorníkov, ktorí proti sebe ešte nezápasili, bez ohľadu na to, ako vyzerali zápasy počas prvých dvoch dní. Keďže každý námorník odohral zápasy s práve dvomi rôznymi námorníkmi, môžeme si všetkých námorníkov usporiadať akoby do kruhu tak, že vedľa námorníka sa budú nachádzať námorníci, s ktorými zápasil (jeden vpravo a druhý vľavo). Takto budú všetci námorníci rozdelení na niekoľko (môže byť aj jeden) samostatných kruhov.
Teraz sa budeme snažiť ukázať, že v každom z týchto kruhov je párny počet námorníkov. Ukážeme si, prečo v jednom kruhu nemôže byť nepárny počet námorníkov. Predstavme si, že máme kruh s nepárnym počtom námorníkov. Očíslujme si námorníkov číslami $1$ až $2k+1$ (kde k je jedno z čísel $1$ až $15$) v takom poradí, v akom sú v kruhu, pričom námorník $1$ má vpravo od seba svojho súpera z prvého dňa (jemu dáme číslo $2$ a pokračujeme v číslovaní v tomto smere). Námorník, s ktorým námorník číslo $1$ súperil počas druhého dňa bude mať teda číslo $2k+1$. Môžeme si všimnúť, že každý námorník s nepárnym číslom má vľavo od seba súpera z druhého dňa. Námorníci $1$ a $2k+1$ majú obaja nepárne čísla, takže by obaja mali mať vľavo od seba svojho súpera z druhého dňa. To ale znamená, že námorník $2k+1$ musel počas druhého dňa odohrať dva zápasy. To je ale spor so zadaním, a preto vedľa seba nemôžu stáť dvaja námorníci s nepárnymi číslami. A z toho už vyplýva, že v každom z kruhov je párny počet námorníkov.
Ak z každého kruhu zoberieme každého druhého námorníka, budeme ich mať presne polovicu zo všetkých, čiže $16$. Títo námorníci proti sebe určite nezápasili, lebo každý zápasil len s tými, čo sú v cykle hneď vedľa neho. Našli sme teda $16$ námorníkov, ktorí vyhovujú zadaniu, čím sme dokázali to, čo sme mali.
Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.
Trojsten, o.z.
FMFI UK, Mlynská dolina
842 48 Bratislava
Intenzívny matematický zážitok v lete
Tímová matematická súťaž pre stredoškolákov
Knižnica všemožných matematických múdrostí