有17個(gè)科學(xué)家,其中每一個(gè)人與其他所有人通信,他們的通信僅討論三個(gè)題目,且每?jī)蓚(gè)科學(xué)家之間只討論一個(gè)題目.求證:至少有三個(gè)科學(xué)家相互之間討論同一問題.
證明:從17個(gè)點(diǎn)中的一點(diǎn),比如點(diǎn)A處作引16條線段,共三種顏色,由抽屜原理至少有6條線段同色,設(shè)為AB、AC、AD、AE、AF、AG且均為紅色.
若B、C、D、E、F、G這六個(gè)點(diǎn)中有兩點(diǎn)連線為紅線,設(shè)這兩點(diǎn)為B、C,則△ABC是一個(gè)三邊同為紅色的三角形.
若B、C、D、E、F、G這六點(diǎn)中任兩點(diǎn)的連線不是紅色,則考慮5條線段BC、BD、BE、BF、BG的顏色只能是兩種,必有3條線段同色,設(shè)為BC、BD、BE均為黃色,再研究△CDE的三邊的顏色,要么同為藍(lán)色,則△CDE是一個(gè)三邊同色的三角形,要么至少有一邊為黃色,設(shè)這邊為CD,則△CDE是一個(gè)三邊同為黃色的三角形,即至少有三個(gè)科學(xué)家關(guān)于同一個(gè)題目互相通信.
分析:在研究與某些元素間關(guān)系相關(guān)的存在問題時(shí),常常利用染色造抽屜解題.17位科學(xué)家看作17個(gè)點(diǎn),每?jī)晌豢茖W(xué)家互相通信看作是兩點(diǎn)的連線段,關(guān)于三個(gè)問題通信可看作是用三種顏色染成的線段,如用紅色表示關(guān)于問題甲的通信,藍(lán)色表示問題乙通信,黃色表示問題丙通信.這樣等價(jià)于:有17個(gè)點(diǎn),任三點(diǎn)不共線,每?jī)牲c(diǎn)連成一條線段,把每條線段染成紅色、藍(lán)色和黃色,且每條線段只染一種顏色,證明一定存在一個(gè)三角形三邊同色的三角形.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查抽屜原理的知識(shí)點(diǎn),解析在研究與某些元素間關(guān)系相關(guān)的存在問題時(shí),常常利用染色造抽屜解題,本題難度較大.