正100边形A1A2A3…A100的每个顶点染红黄蓝三色之一。证明必存在四个同色点,恰为某等腰梯形的
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发布时间:2022-04-23 11:22
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时间:2023-10-12 06:15
1、如果在正多边形里面找4点,形成一个四边形。容易看出一组对边平行和另外一组对边相等是等价的,也就是在正多边形里面拿出4点组成一个四边形,只要这个四边形有一组对边相等,那么这个就是等腰梯形了。
2、比如说四边形ABCD,AB=CD。那么就会有A与B中间隔的(正100边形的)顶点数和C与D中间隔的定点数一样,也就是说如果A、B、C、D分别是ai、aj、ak、al(←这个是L的小写)的话,就会有|i-j|=|k-l|。我们把四边形下标最小的那个记为E,第二小的记为F,第二大的记为G,最大的记为H,那么EFGH是一个四边形(这句话的意思是EF是边不是对角线,比如EGFH就不是一个四边形)
这时把下标记为ae、af、ag、ah的话,由EFGH是等腰四边形有EF=GH或FG=EH,即h-g=f-e(等价于f+g=e+h)或g-f=e-h+100(等价于g+h=e+f+100)
另一方面,如果存在四个1~100的不同整数a,b,c,d使得(a+b)(mod 100)=(c+d)(mod 100),注意到a+b<200,c+d<200,那么有a+b=c+d或a+b+100=c+d或a+b=c+d+100,无论哪种,由上一段的论述知道aa、ab、ac、ad四点能形成等腰梯形
3、100个点染三种颜色,由抽屉原理知道,至少有一个颜色染了至少34次,于是这个某色任取不同两点将下标求和有33*34/2=561种可能,再有抽屉原理知道至少有一个k使得有6组点(i,j)满足i+j=k(mod 100)
任取这样不同的两组,(a,b)、(c,d),显然要满足(a+b)(mod 100)=(c+d)(mod 100)若a=c,代回去有b=d(与不同的两组矛盾)或b=d±100(超出1~100),所以a≠c,同理b≠c,a≠d,b≠d,由这样的组的构造方式知a≠b,c≠d,所以这是互不相同的四个点,是某等腰梯形的顶点。
话说这是作业吗。。怎么一天之内见到两个人问了。。