Feladat: F.2213 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bohus G. ,  Dosa Gy. ,  Fodor L. ,  Horváth 169 T. ,  Horváth 718 I. ,  Károlyi Gy. ,  Király Z. ,  Kiss 352 Gy. ,  Rátz Á. ,  Schmidt I. ,  Simonyi G. ,  Sz. Nagy Cs. ,  Szabó 457 L. ,  Szegedy P. ,  Szegedy Patrik ,  Szirmay L. ,  Tóth V. ,  Umann G. ,  Valet B. ,  Várnagy Katalin ,  Öreg E. Zs. 
Füzet: 1980/január, 11. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Algoritmikus eljárások, Kombinatorikus geometria, Szélsőérték-feladatok differenciálszámítás nélkül, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1979/szeptember: F.2213

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

1. Mutatunk egy eljárást, ami a kártyákat 50 dobozba teszi.
Minden kártyáról töröljünk le egy jegyet úgy, hogy a megmaradt 2 számjegy összege páros legyen (a törlés egyébként tetszőleges), majd tegyük a kártyát abba a dobozba, amelynek száma az így kapott kétjegyű szám. Ezt a törlést minden kártya esetén megtehetjük, ugyanis
‐ ha a 3 számjegy összege páros, akkor van köztük páros jegy, ezt letörölve a maradék két számjegy összege páros lesz;
‐ ha a 3 számjegy összege páratlan, akkor van a jegyek közt páratlan, ha ezt letöröljük, a maradék számjegyek összege páros lesz.
Mivel a 00, 01,...,99 számoknak pont a felében páros a számjegyek összege (ui. egy egyértelmű megfeleltetés létesíthető a páros és páratlan számjegyösszegű számok közt így: (a,b)(9-a,b), ahol (a,b) egy olyan szám, melynek első jegye a, második b), valóban 50 dobozba raktuk a kártyákat.
2. Bebizonyítjuk, hogy kevesebb doboz nem elég.
Tegyük fel, hogy a kártyákat a feltételnek megfelelően betettük a dobozokba. Osszuk a 100 db dobozt 10 db 10-es csoportba úgy, hogy minden csoportban az első számjegyek azonosak legyenek (így tehát pl. A 00, 01, 02,...,09 egy csoportot alkot). Tekintsük azt az a0, a1, a2,...,a9 csoportot, amelyben a legtöbb: k db üres doboz van. Legyenek az üres dobozok számai aa1, aa2,...,aak. Figyeljük meg, hogy ekkor az összes aaiaj(i,j=1,2,...,k és i, j lehet egyenlő is) számú kártya ‐ mivel az aai, aaj dobozok üresek ‐ csak az aiaj dobozba tehető, azaz az összes aiaj doboz nem üres. Ilyen aiaj feliratú dobozból nyilván k2 db van.
Tekintsük azokat a csoportokat, amelyekben a felirat első jegye nem ai(i=1,2,...,k), ilyen csoport (10-k) db van. Ezekben a csoportokban ‐ mint minden csoportban ‐ legalább (10-k) db nem üres doboz van, hiszen k megválasztása miatt k-nál több üres doboz nem lehet egy csoportban sem. Tehát ezekben a csoportokban összesen legalább (10-k)2 db nem üres doboz van.
Az előbb talált k2 és a most talált (10-k)2 nem üres doboz közt nincs átfedés, hiszen első jegyeik biztosan különböznek. Ezzel beláttuk, hogy összesen legalább k2+(10-k)2 nem üres doboz van. Ez nem lehet kisebb 50-nél, hiszen

k2+(10-k)2=2(k-5)2+50.

 Szegedy Patrik (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn., IV. o. t.)