题目内容
【题目】在时钟的表盘上作9个的扇形,每一个都覆盖4个数字,每两个覆盖的数字不全相同.求证:一定可以找到3个扇形,恰好覆盖整个表盘.举一个反例说明,作8个扇形将不具有上述性质.
【答案】见解析
【解析】
证明1 取所作扇形所覆盖的第一个数字(均按顺时针方向计算)记为
,,…,. ①
由各个扇形覆盖的数字不全相同知,上述9个数字互不相同.因此,钟面上的12个数字中,还有3个不在①中,记为,,. ②
这样,在①中必存在一个数,使关于模4与,,均不同余,这时数组,,
(其中)所对应的三个扇形恰好盖住了钟面上的12个数字.又由的取法知,,,均不属于②,即其所对应的3个扇形属于已作的那9个扇形.
证明2 符合条件的扇形共可作12个:
,
其中,且,.
将这12个扇形分成四组:
第一组 ,,;
第二组 ,,;
第三组 ,,;
第四组 ,,.
每一组都能覆盖整个表盘.当任作9个扇形时,相当于从上述4组中取出9个元素,由知,必存在3个元素属于同一组,这同一组的三个扇形便覆盖了整个钟面.
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