林朝夕知道这次出题人还是增加了难度,按照往届市级数学竞赛来说,只需要答案,不需要过程,至于愿不愿意说出完整的解答过程,完全是看学员的个人意愿,现在出题人却强制要求完整的过程。
这样的话,且不说学员紧张与否,一旦过程过于复杂,说错一步或者什么的,那么答案也就无效了。
不过林朝夕没有丝毫的紧张感,她从容地按下抢答按钮,众人的目光和聚光灯都聚集在了林朝夕的身上,此刻的林朝夕,在闪闪发亮。
芝士世界林朝夕“答案是n2-n+1。”
芝士世界林朝夕“首先我们说明对k≤n2-n,存在一种缆车的运行路线,使得不存在两个车站同时被两家公司连接。”
芝士世界林朝夕“显然只需对k=n2-n举例,对更小的k,从中删去一些缆车即可。”
芝士世界林朝夕“设S1,S2,…Sa2是高度依次递增的n2个车站,考虑A公司的n2-n辆缆车,从S;到Si+1,其中1<i<n2,且n|i;B公司的n2-n辆缆车,从S:到S+n,其中1<i<n2-n。”
芝士世界林朝夕“从而S,S;被A公司连接当且仅当[1=「1,被B公司连接当且仅当i=j(mod n),显然这两个条件不能同时成立,故没有两个车站同时被A公司和B公司连接。”
芝士世界林朝夕“下面证明当k=n2-n+1时,一定有两个车站被两家公司同时连接。”
芝士世界林朝夕“定义有向图GA,顶点集为n2个车站{S1,S2,…,Sn2},对于1≤i<j≤n2,当且仅当A公司有一辆缆车从S;运行到S;时,连一条有向边S;→S由条件知,Ga中每个顶点至多一条出边,也至多一条入边,且由于有向边只能从下标较小的顶点指向下标较大的顶点,因此GA也不含有向圈。”
芝士世界林朝夕“已知GA是若干个有相连的并(一个有相连可以只有一个顶点),每个有相连上的两个车站是被A公司连通的。”
芝士世界林朝夕“由于有n2-n+1条边,有n2-n+1个顶点有入边,恰有n-1个顶点没有入边,因此GA有n-1条有相连由抽屉原理,其中有一个有相连至少含有「-]=n+2个顶点,设这个有相连上的顶点集为X,|X|≥n+2.类似定义有相同Gg,同样地,Gg也有n-1条有相连,从而X中有两个顶点Si,S;在GB的同一个有相接上。”
芝士世界林朝夕“于是Si,S;同时被A公司和B公司连接。”
这清晰完美的解答过程不仅折服了众人,也折服了出题人和主办方。
出题人不由自主的朝林朝夕鼓起掌来,眼神中满是欣赏,这次他是真的开始佩服这个八岁的小女孩儿,她折服了自己。
卑微作者麻烦喜欢的这篇文章的小可爱们点赞、打卡、收藏一下,谢谢小可爱们啦!