李永乐老师求助一道小学数学题,他居然做不出来!(2)

2022-07-13 17:52     腾讯

算起来,3场小组赛,1场总决赛,1场附加赛。一共就是5场比赛啦!

4次为什么不行

当时,我在朋友圈里发了这个问题,许多同学都很快给出了5次的答案。不过,有两名国际金牌,一直在讨论为什么5次就是最少的,为什么4次就不行?

后来,507又告诉了一种方法,的确可以证明4次是不行的。她采用的是图论+反证法的方法。

首先,我们把问题理解为:需要从9辆车中,区分出冠军和亚军,我们认为这样理解题意是合理的,而且处理起来比较方便。如果你不区分冠军和亚军,问题可能会稍微复杂一些。

然后,把每一辆车看作一个点,用每一场比赛的结果进行连线,这样就构成了一个图。具体来说:比赛的过程就是给三辆车排序,如果我们把相邻成绩的两辆车用有向线段连接起来,一场比赛就会出现两条线。比如,在一次比赛中,汽车1最快,汽车2其次,汽车3最慢,那么它们之间的图应该是这样的:

如果举行4场比赛,最多能够画出8条线。为了找到冠军和亚军,这8条线必须把9个点连起来,形成一个单一的、树状的、没有闭环的图,比如下面这个样子:

可以判断出冠军和亚军

大家可以想想:如果图不是单一的,而是分成两支,那么就没办法判断谁才是真正的第一。

有两辆赛车可能是冠军,亚军也无法判断

如果图不是树状,而是中间存在闭环,那么就浪费了一条线,8条线绝不可能把9个点连接起来。

形成一个闭环,至少需要9根线才能把9个点连接起来

下面我们要论证:用8根线,不可能保证把9个点连成我们要求的图。

首先:为了找到冠军,冠车和亚军车一定同场竞技过。因为,它们比其它车都快,如果它们没有比赛过,都会保持不败战绩,就无法区分出谁是冠军了。它们比赛时,冠军一定第一,亚军一定第二,所以冠军和亚军之间有连线。

然后,为了找到亚军,亚军和季军一定同场竞技过。因为,除了冠军以外,这两辆车比其它车都要快。如果它们没有比赛过,就无法区分出谁是亚军。同样的道理,亚军和季军之间有连线。

冠军、亚军、季军之间一定有连线

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