鸽巢原理以及Ramsey定理详解

本文详细介绍了鸽巢原理的简单形式和加强形式,并通过例子进行了阐述。进一步探讨了Ramsey定理,解释了其在不同情况下的应用,包括平凡和非平凡的Ramsey数。同时,提出了几道基于鸽巢原理的有趣问题,如有理数的十进制循环性和年龄相同的两组人存在性证明。

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简单形式:

定理:如果有n+1个物体被放进n个盒子,那么至少有一个和紫包含两个或者更多的物体。

 

定理非常的简单,但是真正用好这个定理却需要一定的功底。

eg1.以为国际象棋大师有11周的时间备战一场锦标赛,他决定每天至少下一盘国际象棋,但是为了不使自己过于疲劳,他还决定在每周不能下超过12盘。证明存在连续若干天,期间这位大师恰好下了21盘棋。

证明:

鸽巢原理的应用最终就是要找到物体和盒子,并且保证物体的数量要比盒子的数量多。

令a1是第一天所下的盘数,a2是第一天和第二天下所下的盘数,以此类推,从而当想知道第n+1到第m天之间的盘数,只需要用am-an就能求出来了。(这里你是否看到了树状数组的影子)

所以 1<=a1<=a2<=........<=a77<=132

所以22<=a1+21<=a2+21<=.......<=a77+21<=153

于是这154个数在1到153之间,运用鸽巢原理,必然存在ai = aj+21。

即 ai - aj = 21,从第 j+1 天到第 i 天共下了21盘棋。

 

加强形式(可以转换成平

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