Когда закончился хоккейный турнир (в один круг), оказалось, что для любой группы команд можно найти команду, (возможно, из этой группы), которая набрала в играх с командами
274
364
Ответы на вопрос:
Пусть число команд равно N. Представим сначала результаты турнира в виде турнирной таблицы N×N. На пересечении i-й строки и j-го столбца поставим число aij очков, набранных i-й командой в матче с j-й командой. Будем считать, что команда в матче "с самой собой" набрала 0 очков, то есть на диагонали будут стоять нули.
Заметим, что aij + aji = 2 при i ≠ j.
Каждой команде в турнирной таблице соответствуют строка и столбец. Число очков, набранных i-й командой в матчах с группой команд с номерами j1, ..., jk, равно aij1 + ... + aijk.
Теперь мы можем сформулировать по-новому задачу на языке таблиц.
Пусть квадратная таблица N×N, состоящая из целых чисел aij, удовлетворяет следующим двум условиям:
1) все числа aii, стоящие на ее диагонали, чётны, и сумма aij + aji каждых двух чисел, симметричных относительно этой диагонали, тоже чётна;
2) для каждой группы столбцов найдётся такая строка, что сумма чисел на пересечении этой строки со столбцами этой группы нечётна.
Нужно доказать, что N чётно.
Допустим, что существует таблица N×N с нечётным N, удовлетворяющая условиям 1) и 2).
Заменим все чётные числа в таблице на 0, а нечётные – на 1. В полученной таблице условия 1) и 2) также выполнены.
Введём следующие преобразования таблиц.
Преобразование I. Меняем местами i-ю строку с j-й и i-й столбец с j-м.
Преобразование II. i-й столбец заменяем на сумму i-го и j-го столбцов (по модулю 2), а затем i-ю строку на сумму i-й и j-й строк.
Заметим, что указанные преобразования сохраняют свойства 1) и 2). Для преобразований I это очевидно. Докажем это для преобразования II.
Если рассматриваемая группа столбцов не содержит i-го столбца и можно указать k-ю строку, удовлетворяющую условию 2), где k ≠ i, то и после преобразования k-я строка будет ему удовлетворять.
Если же эту группу столбцов обслуживает только i-я строка, то для j-й строки соответствующая сумма чётна. Тогда в преобразованной таблице сумма для i-й строки по-прежнему нечётна.
Пусть i-й столбец входит в рассматриваемую группу. Если в нее не входит j-й столбец, то надо взять строку, "обслуживающую" группу, пополненную j-м столбцом, а если входит, то, наоборот, его надо убрать.
Рассмотрим последний, N-й столбец этой таблицы. Согласно свойству 2) для него найдётся такая строка, что на их пересечении стоит единица: akN = 1 и, следовательно, aNk = 1.
Сделаем теперь преобразование I: поменяем местами k-ю строку с (N–1)-й и k-й столбец с (N–1)-м.
Из полученной таблицы (N–2)×(N–2) аналогично получим таблицу (N–4)×(N–4), и так далее. В конце концов мы получим таблицу 1×1, удовлетворяющую условиям 1) и 2). Этого, однако, не может быть, так как для таблицы 1×1 оба условия одновременно не выполняются. Противоречие.
Заметим, что aij + aji = 2 при i ≠ j.
Каждой команде в турнирной таблице соответствуют строка и столбец. Число очков, набранных i-й командой в матчах с группой команд с номерами j1, ..., jk, равно aij1 + ... + aijk.
Теперь мы можем сформулировать по-новому задачу на языке таблиц.
Пусть квадратная таблица N×N, состоящая из целых чисел aij, удовлетворяет следующим двум условиям:
1) все числа aii, стоящие на ее диагонали, чётны, и сумма aij + aji каждых двух чисел, симметричных относительно этой диагонали, тоже чётна;
2) для каждой группы столбцов найдётся такая строка, что сумма чисел на пересечении этой строки со столбцами этой группы нечётна.
Нужно доказать, что N чётно.
Допустим, что существует таблица N×N с нечётным N, удовлетворяющая условиям 1) и 2).
Заменим все чётные числа в таблице на 0, а нечётные – на 1. В полученной таблице условия 1) и 2) также выполнены.
Введём следующие преобразования таблиц.
Преобразование I. Меняем местами i-ю строку с j-й и i-й столбец с j-м.
Преобразование II. i-й столбец заменяем на сумму i-го и j-го столбцов (по модулю 2), а затем i-ю строку на сумму i-й и j-й строк.
Заметим, что указанные преобразования сохраняют свойства 1) и 2). Для преобразований I это очевидно. Докажем это для преобразования II.
Если рассматриваемая группа столбцов не содержит i-го столбца и можно указать k-ю строку, удовлетворяющую условию 2), где k ≠ i, то и после преобразования k-я строка будет ему удовлетворять.
Если же эту группу столбцов обслуживает только i-я строка, то для j-й строки соответствующая сумма чётна. Тогда в преобразованной таблице сумма для i-й строки по-прежнему нечётна.
Пусть i-й столбец входит в рассматриваемую группу. Если в нее не входит j-й столбец, то надо взять строку, "обслуживающую" группу, пополненную j-м столбцом, а если входит, то, наоборот, его надо убрать.
Рассмотрим последний, N-й столбец этой таблицы. Согласно свойству 2) для него найдётся такая строка, что на их пересечении стоит единица: akN = 1 и, следовательно, aNk = 1.
Сделаем теперь преобразование I: поменяем местами k-ю строку с (N–1)-й и k-й столбец с (N–1)-м.
Из полученной таблицы (N–2)×(N–2) аналогично получим таблицу (N–4)×(N–4), и так далее. В конце концов мы получим таблицу 1×1, удовлетворяющую условиям 1) и 2). Этого, однако, не может быть, так как для таблицы 1×1 оба условия одновременно не выполняются. Противоречие.
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Другие предметы
-
karina27060705.09.2021 20:51
-
mcpoh28807.07.2021 05:33
-
Катя56511122.06.2023 22:29
-
valeriehunt15.06.2020 07:47
-
леомир18.06.2022 04:00
-
ЛераБедердинова22.02.2023 16:56
-
GVA20020825.04.2022 09:46
-
Арусяк11101.02.2022 13:50
-
Катядонецк02.07.2021 05:00
-
Katya4polua05.06.2021 03:06
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.