题目内容

【题目】给定正整数.将三种水果分装在个箱子中.试求最小的正整数,使得无论水果如何分布,总可选出个箱子,它们所装的三种水果都不少于各自总量的一半.

【答案】

【解析】

记三种水果为、、,表示第个箱子中所装的水果的量.

考虑这样的分布:一只箱子装所有的水果,另一只箱子装所有的水果,其余只箱子平均装所有的水果.

显然,,其中,表示不超过实数的最大整数.

下证:就是所求的最小值

首先证明一个引理.

引理 只箱子中装有、两种水果,单箱水果的最大值为,水果的最大值为则可将所有的箱子分为、两组,每组只箱子,使得

,

.

证明 设

令,.则.

假定已将,,,,等分为,,

满足.

不妨设,和中水果较少的为,较多的为.

令,

则

.

依此,全部只箱子分为两组

,,且

不妨设.

注意到,由原来的排序知

则.

回到原题.

当为偶数时,设第1箱中水果最多,余下的箱中第2箱水果最多,另外箱依引理等分为、两组.

设.由,

知所装的三种水果都不少于各自总量的一半,且其箱子数为.

当为奇数时,先任取一箱,余下的箱同上处理,共取出箱,所装的三种水果都不少于各自总量的一半.

因此,所求的在的最小值为

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