Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела множества
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#86401

На доске написаны числа 1,2,...,100.  Вася выписал некоторые множества из четырёх чисел. Оказалось, что любые две четвёрки либо вообще не пересекаются, либо пересекаются ровно по 2  элементам. Какое наибольшее количество четвёрок мог выписать Вася?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем сначала привести пример. Разобьем числа на 50 пар произвольным образом. Как из этих пар легко получить нужные четверки чисел?

Подсказка 2

Верно! Возьмем всевозможные пары пар, и все получится. Можно заметить, что каждое число входит не более, чем в 49 четверок чисел. А можно ли это доказать в общем случае?

Подсказка 3

Предположим, что есть число, которое принадлежит 50 множествам. Без ограничения общности можно считать, что это 1 и содержится оно в четверки {1,2,3,4}. Тогда есть еще 49 множеств, содержащих 1. А сколько множеств содержат 2, 3 и 4?

Подсказка 4

Верно! Каждое из 49 множеств, содержащих 1, отличных от {1,2,3,4}, содержит одно из чисел 2, 3, 4. По принципу Дирихле есть не менее 17 множеств, которые содержат какое-то из чисел 2, 3, 4. Пусть это число 2. Тогда выходит, что есть достаточно много четверок, содержащих и 1, и 2. Можно ли из этого сделать какой-то вывод?

Подсказка 5

Правильно, 1 и 2 входят всегда вместе! Тогда у нас есть 50 множеств, содержащих и 1, и 2. Может ли такое случиться?

Подсказка 6

Верно, не может, поскольку в ином случае какие-то четверки пересекаются по трем элементам. Остается сделать оценку, учитывая, что каждый элемент содержится не более, чем в 49 множествах! Можно ли это сделать, построив какое-нибудь соответствие между числами и множествами, в которых они содержатся?

Показать ответ и решение

Пример. Разобьём все числа на 50  пар. Сделаем наши четвёрки всеми возможными парами этих пар. Этот пример подходит, и четвёрок ровно 50⋅49
  2 .

Оценка. Докажем, что каждое число входит не более, чем в 49  множеств. Предположим противное, что какое-то число (можем считать, что 1  ) принадлежит хотя бы 50  множествам. Возьмём одно из них: {1,2,3,4}.  Есть 49  других множеств с 1.  Каждое из них содержит ровно одно из чисел 2,3,4.  По принципу Дирихле, какое-то содержится хотя бы 17  раз. Можем считать, что 2.  Рассмотрим некоторые четыре множества с 1  и 2.  Друг с другом они больше не пересекаются. Обозначим эти множества {1,2,3,4},{1,2,5,6},{1,2,7,8},{1,2,9,10}.  Тогда любое другое множество, содержащее 1,  содержит и 2.  Действительно, иначе оно должно содержать по каждому элементу из пар {3,4},{5,6},{7,8},{9,10}.  Итак, любое множество, содержащее 1,  содержит и 2.  Но 50  таких множеств взять нельзя, так как оставшиеся пары в них не могут пересекаться.

Итак, каждый элемент присутствует не более, чем в 49  множествах. Предположим, множеств всего n.  Тогда рассмотрим всевозможные пары вида “множество — его элемент”. С одной стороны, таких пар 4n  (у каждого множества 4  числа), а с другой — не более, чем 100⋅49  (если считать по числам). Таким образом, 4n ≤49⋅100,n ≤49⋅25.

Ответ:

 1225

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!