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【题目】奥运会排球预选赛有支球队参加,其中每两队比赛一场,每场比赛必决出胜负。如果其中有支球队满足:,则称这支球队组成一个“阶连环套”。证明:若全部支球队组成一个 阶连环套,则对于每个及每支球队必与另外某些球队组成一个阶连环套。

【答案】见解析

【解析】

为顶点.如球队,则在两点间连一有向边:,如此得阶竞赛图.据条件,个顶点可以排成一个阶有向圈,设为.的任两点可沿箭头方向相互到达.

首先证明:任一球队必在某个三阶连环套中.

分别表示被击败了的球队集合和击败了的所有球队集合.由于双向连通,必有,使得.于是,组成三阶连环套.

假若已证得,对于,图中存在以为一顶点的阶连环套,圈之外的点的集合为.

中有一点,它所表示的球队既击败了圈中的某个队,又被圈中的另一个队 所击败,点把圈分成两条有向路,其中一条,例如它与有向路组成有向圈.

依次考虑路上各点与点间的邻接情况,必有相邻的两点满足,而.现去掉边,而将路插入其间,便得到一个含有顶点阶连环套.

中的任一点,它所表示的球队要么击败了圈中的每个队,要么被圈中的每个队所击败,则集合可分为两个不交的子集,其中,中的任一队战胜了圈中所有的队,而中的任一队负于圈中所有的队.由于图双向连通,故在集合中必有点 ,集合中有点,使得.在圈中任意去掉一个点,而用路代替,便得到一个含有顶点阶连环套,故结论对于成立.

由归纳法,结论成立.

练习册系列答案
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10

20

10

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