證明:在任意 15個整數中,必有8個整數的和是8的倍數?

RT或者能否推廣到任意2n-1個整數中,必有n個整數的和是n的倍數

3 2 2

5 3 3

都比較好推出,9 5 5開始就混亂了。哎 感覺沒有把握好抽屜原理的精髓orz


歸納法:我們證明對任意n=2^m,在任意2n-1個數中必有n個數之和被n整除。

證明:當m=0時trivial。我們現在從m推出m+1,顯然2*2^{m+1}-1>2*2^m-1個數中有2^m個數之和被2^m整除,記為a_1

進一步2*2^{m+1}-2^m-1>2^m-1,我們在剩下的數中找到2^m個數使其和被2^m整除,記為a_2

再進一步2*2^{m+1}-2*2^m-1=2*2^m-1,我們可以找到類似的a_3.

由於a_1,a_2,a_3必有兩個同奇偶(除以2^m之後),他們之和即可滿足條件。

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更新1:此方法可以證明一個更強的結論,若n = pq且p,q滿足條件,那麼n也滿足。

證明:我們從2pq-1中可以選擇2p-1個q元集使得其和被q整除,最後再在其中選擇p個集合即可滿足條件。

不過n為素數的情況可能需要其他方法。

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更新2: @YiZhou Liu證明了素數的情況,我剛才google了一下,這個定理被稱為:Erd?s-Ginzburg-Ziv定理,參見:http://www.renyi.hu/~p_erdos/1961-25.pdf 。他的證明也很初等。

補充:這裡:http://www.tau.ac.il/~nogaa/PDFS/egz1.pdf,有5個證明。。。


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