Feladat: N.19 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Braun Gábor ,  Burcsi Péter ,  Csörnyei Marianna ,  Futó Gábor ,  Gyarmati Katalin ,  Hertz István ,  Megyesi Zoltán ,  Pap Gyula ,  Pete Gábor ,  Szeidl Ádám 
Füzet: 1994/december, 504. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Halmazelmélet, Indirekt bizonyítási mód, Nehéz feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1994/január: N.19

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

Tegyük fel, hogy n-eseink között végtelen sok minimális van. Foglalkozzunk csak ezekkel. Jelölje ai,j (i=1,2,...;j=1,2,...,n) az i. n-es j. elemét. Mivel az n-esek minimálisak, azért bármely 1i-hez található olyan j, hogy ai,j<a1,j. Itt az i-re végtelen sok, a j-re azonban csak véges sok lehetőségünk van, tehát a skatulya-elv alapján kell lennie olyan k-nak, amelyre az ai,k-k közül végtelen sok kisebb, mint a1,k. Az a1,k-nál kisebb pozitív egészek száma véges, ezért végtelen sok egyenlő van az ai,k-k között. Tekintsük az ilyen i-khez tartozó n-eseket. Ezek megegyeznek a k. elemükben, vagyis ha a k. elemet mindegyikből elhagyjuk, akkor végtelen sok minimális (n-1)-est kapunk. Az eljárást még (n-2)-szer megismételve szám-1-esek, azaz pozitív egészek olyan végtelen halmazához jutunk, amelyben minden elem minimális. Ellentmondásra jutottunk, hiszen a pozitív egészek tetszőleges halmazában pontosan 1 darab minimális van (a legkisebb).

Pap Gyula (Debrecen, Fazekas M. Gimn., I. o. t.)