به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
333 بازدید
در دانشگاه توسط Rr.sadat (1 امتیاز)

باتعمیم اصل لانه کبوتری و برهان خلف نشان دهید حداقل از هر 29 روز دلخواه و پی در پی در تقویم به روی یک روز از هفته میافتد

2 پاسخ

0 امتیاز
توسط

فرض خلف: فرض می‌کنیم که در 29 روز متوالی، هیچ روزی از هفته بیش از 4 بار تکرار نشود.

استفاده از اصل لانۀ کبوتری:

  • 7 روز هفته را به عنوان 7 لانه در نظر می‌گیریم.
  • 29 روز متوالی را به عنوان 29 کبوتر در نظر می‌گیریم.

طبق فرض خلف، هر لانه حداکثر 4 کبوتر را در خود جای می‌دهد. بنابراین، حداکثر تعداد کبوترهایی که می‌توان در 7 لانه جای داد، 4 * 7 = 28 کبوتر است.

تناقض:

اما ما 29 کبوتر (روز) داریم. این تناقض نشان می‌دهد که فرض خلف ما (هیچ روزی از هفته بیش از 4 بار تکرار نشود) نادرست است.

نتیجه:

بنابراین، حداقل یک روز از هفته باید 5 بار یا بیشتر در 29 روز متوالی تکرار شود.

به عبارت دیگر، حداقل 5 روز از 29 روز دلخواه و پی در پی در تقویم به روی یک روز از هفته می‌افتد.

0 امتیاز
توسط

به این شکل نیز می‌توان اثبات کرد:

برای اثبات این ادعا، از اصل لانه کبوتری (اصل دیرکله) و برهان خلف استفاده می‌کنیم.

فرض خلف: فرض می‌کنیم که می‌توان 29 روز پی‌در‌پی را طوری انتخاب کرد که هیچ دو روزی روی یک روز هفته نیفتند.

اصل لانه کبوتری: اصل لانه کبوتری بیان می‌کند که اگر $n$ کبوتر در $m$ لانه قرار گیرند، و $n > m$ باشد، آنگاه حداقل یک لانه وجود دارد که بیش از یک کبوتر در آن قرار دارد.

در این مسئله:

  • کبوترها: 29 روز پی‌در‌پی
  • لانه‌ها: 7 روز هفته

چون $29 > 7$ است، اگر هر روز را به عنوان یک کبوتر و هر روز هفته را به عنوان یک لانه در نظر بگیریم، طبق اصل لانه کبوتری، حداقل یک روز هفته (لانه) باید بیش از یک روز (کبوتر) را در خود جای دهد. به عبارت دیگر، حداقل $\lceil \frac{29}{7} \rceil = 5$ روز باید روی یک روز هفته بیفتند.

تناقض: این نتیجه با فرض خلف ما که "هیچ دو روزی روی یک روز هفته نمی‌افتند" تناقض دارد.

نتیجه: بنابراین، فرض خلف ما نادرست است و باید حداقل دو روز از هر 29 روز پی‌در‌پی در تقویم روی یک روز هفته بیفتند. در واقع، همانطور که محاسبه کردیم، حداقل 5 روز روی یک روز هفته خواهند افتاد.

بزرگترین ریاضیدانان، همچون ارشمیدس، نیوتن و گاوس، همواره نظریه و کاربردها را در اندازه ی یکسان در هم می آمیزند.
...