Библиотека задач / Принцип Дирихле

5–7 классы

Принцип Дирихле: когда совпадение неизбежно

Условие

В комнате собрались 1313 человек. Докажите, что хотя бы у двух из них дни рождения приходятся на один и тот же месяц.

О задаче · 5–7 классы
Тема
Принцип Дирихле
Для кого
5–7 классы
Уровень библиотеки
Начальный · ориентир
Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

Предположите, что повторений месяца нет.

Подсказка 2

Тогда в каждом из двенадцати месяцев мог родиться не более чем один присутствующий.

Разобрать решение по шагам
01

Проверим отсутствие совпадений

Если бы в каждом месяце родился не более одного из присутствующих, людей было бы не более 1212.

02

Получим противоречие

На самом деле их 1313. Значит, хотя бы один месяц должен содержать двух или больше. Определять, какой это месяц, для доказательства не требуется.

03

Обобщим наблюдение

Если n+1n+1 предмет распределить по nn ящикам, хотя бы в одном будет не меньше двух. Это принцип Дирихле. Здесь люди — предметы, месяцы — ящики.

Ответ

Хотя бы у двух человек месяц рождения совпадает.

Главная идея

Чтобы доказать, что совпадение существует, не всегда нужно находить его явно. Важно правильно выбрать «предметы» и «ящики».

Как заметить эту идею в другой задаче

Требуется доказать неизбежное совпадение. Сравните число объектов с числом возможных категорий.

Возможная ошибка

Пытаться определить, в каком именно месяце родилась пара. Условие этого не позволяет, но для доказательства существования это и не требуется.

Источник и примечания

Источник и редакция

Учебный разбор Popov Academy · Логика и принцип Дирихле. Не вариант конкретной олимпиады или экзамена.

Проверь себя

Какое наименьшее количество человек гарантирует, что хотя бы трое родились в одном месяце?

Ответ к дополнительной задаче

2525 человек. Без тройки можно разместить максимум по два человека в каждом из 1212 месяцев — всего 2424. Двадцать пятый обязательно создаст тройку. При 2424 гарантии нет: по два человека могут родиться в каждом месяце.

Продолжить тему: Гарантии и принцип Дирихле →
Учебная схема

Popov Academy · Библиотека задач

Принцип Дирихле: когда совпадение неизбежно

https://popov.academy/library/pigeonhole-principle/

Условие

В комнате собрались 1313 человек. Докажите, что хотя бы у двух из них дни рождения приходятся на один и тот же месяц.

Дополнительная задача

Какое наименьшее количество человек гарантирует, что хотя бы трое родились в одном месяце?