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【題目】在時鐘的表盤上作9的扇形,每一個都覆蓋4個數字,每兩個覆蓋的數字不全相同.求證:一定可以找到3個扇形,恰好覆蓋整個表盤.舉一個反例說明,作8個扇形將不具有上述性質.

【答案】見解析

【解析】

證明1 取所作扇形所覆蓋的第一個數字(均按順時針方向計算)記為

,…,.

由各個扇形覆蓋的數字不全相同知,上述9個數字互不相同.因此,鐘面上的12個數字中,還有3個不在①中,記為,.

這樣,在①中必存在一個數,使關于模4,均不同余,這時數組,,

(其中)所對應的三個扇形恰好蓋住了鐘面上的12個數字.又由的取法知,,均不屬于②,即其所對應的3個扇形屬于已作的那9個扇形.

證明2 符合條件的扇形共可作12個:

,

其中,且,.

將這12個扇形分成四組:

第一組 ,,;

第二組 ,;

第三組 ,;

第四組 ,,.

每一組都能覆蓋整個表盤.當任作9個扇形時,相當于從上述4組中取出9個元素,由知,必存在3個元素屬于同一組,這同一組的三個扇形便覆蓋了整個鐘面.

練習冊系列答案
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