Feladat: B.3431 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Ambrus Gergely 
Füzet: 2001/október, 406. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Logikai feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2001/január: B.3431

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

Akárhogyan választunk is ki k-1 pénztárost, van olyan zár, amelyikhez egyiküknek sincs kulcsa; a többi n-k+1 pénztáros mindegyike rendelkezik ehhez a zárhoz való kulccsal. Így az n pénztáros minden k-1 elemű részhalmazához tartozik (legalább) egy zár, amelyet egyikük sem tud kinyitni, és különböző (k-1)-es halmazokhoz különböző az ily módon hozzárendelt zár. A zárak száma tehát legalább annyi, mint a k-1 elemű (pénztáros) részhalmazok száma, vagyis (nk-1).
Megmutatjuk, hogy ez a becslés éles, azaz (nk-1) zár esetén létezik a kulcsoknak olyan kiosztása, amelyre a feladat feltételei teljesülnek. Számozzuk meg a zárakat 1-től (nk-1)-ig, és lássuk el ugyanezekkel a sorszámokkal a pénztárosok n elemű halmazának k-1 elemű részhalmazait. Tekintsük a következő elosztást: egy pénztáros pontosan akkor kapjon kulcsot az i-edik sorszámú zárhoz, ha nem tartozik hozzá az i-edik sorszámmal jelölt részhalmazhoz. Ekkor semelyik k-1 pénztáros sem tudja a páncélszekrényt kinyitni, hiszen az ő halmazuk sorszámával jelölt zárhoz egyiküknek sincs kulcsa. Viszont k pénztáros között már mindegyik kulcsnak akad gazdája, hiszen (minden i-re) az i-edik zárhoz kulccsal nem rendelkezők száma pontosan k-1.

 Ambrus Gergely (Szeged, Radnóti M. Gimn., 12. o.t.)