【討論】一個看不出數學的數學題


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從1到200中 挑選出n個(不同的)正整數

如果 希望 就算任意挑選 在這被挑選到的n個數字中

存在有五個數字 a, b, c, d, e 滿足 a-b = b-c = c-d = d-e 的話

這 n 至少要多大 才能保證存在那樣的五個數字?

__________________________________________________

以下做一點討論...

n 不會是 6 因為任意挑6個數字 無法滿足題目要求

譬如挑 11, 14, 17, 20, 24, 28. 這6個數字中 不存在五個數字 滿足等差式

如果 n 是 200 從 1到200中 挑選出200個數字出來

則 7, 8, 9, 10, 11 一定會被挑到 而且 11-10 = 10-9 = 9-8 = 8-7

所以 n 是 200 的話 滿足要求 但顯然 200不是最小的

n 是 199 的話 也滿足題目要求 那 n 究竟能多小 但又不能小到不滿足要求

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這 我也只是推測 依照題目看來,至少要196個數(4個沒被選到)

不管這四個漏在哪,一定都會有一組是等差數

(因為他是要確保100%有,故196我推測應該是最小了)

A-B=B-C=C-D=D-E

這應該就是等差吧!!!

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很難啊。由其是嚴格要說明上界在哪裡更是困難。

本題該不會跟拉姆西(齊)數有關吧?link:wiki

看一個簡單的例子:1 到 10 要讓沒有連續三個數成等差

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

我只要把3 4 7 8 劃掉就可以了

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

反過來,只要取7個數就可以保證一定有三項成等差。數量相對算是少的。

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好吧 給個新想法 這是在一本教"鴿籠原理"的書中 提到的問題

書裡舉了幾個問題 說是"鴿籠原理可以解決像是這樣的問題" 這問題是其中之一

但沒有給真正的做法 如果想多了解鴿籠原理的話 這裡有個不錯的介紹文章鴿籠原理

但 我的老師說過 鴿籠原理 本身的敘述很簡單 但應用起來可以非常的詭異 非常的難

難在 你不知道誰當鴿子 誰當籠子

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  • 3 weeks later...

今天早上起床躺在床上似乎想到怎麼解

到學校完整的算一算就出來了

得到的答案應該是97

我是先討論公差

如果要讓公差為1的五個數不存在的話

毎隔4個就要挖一次洞

xooooxooooxooooxoooo...(x=空洞)

接著就會發現公差=2或3或4的也都不存在,一定會挑到空洞

然後就可以推導公差=5k+1,5k+2,5k+3,5k+4都不可能

所以剩下5k

緊接著把oooo看成一小坨O

這樣總共有40坨

依照剛剛的方法再排成

XOOOOXOOOOXOOOO....

再把OOOO看成一大坨xd

就可以排成

:|xdxdxdxd:|xdxd

剩下6個xd

總數=6*4*4=96

因此,只要再隨便塞一個回去就一定會有等差數列了(總覺這一步才像鴿籠原理)

故得97

不知道這樣對不對呢?

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  • 2 weeks later...

個人認為 您的想法是對的 但要修正一個小地方

從您的最後一步來看

『把OOOO看成一大坨xd 就可以排成 :|xdxdxdxd:|xdxd 剩下6個xd』

當 有八個xdxdxdxdxdxdxdxd 的時候 不需要挖掉兩個 只要挖去第五個xd即可滿足所求

所以呢 將您的方法 改成ooooxoooox.... 重頭做一次 變成

毎隔4個挖一次 則挖掉 40

挖掉8小坨 則挖掉 4x8=32

挖掉1大坨 則挖掉 4x4x1=16

故 剩下 200-40-32-16=112 再塞一個回去 即是113個

感謝 黃昏Dacapo 提供想法

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