MathLabs

第2問

あるクラスの生徒を、それぞれちょうど 3 人からなるグループに分け、異なる2グループが共有する生徒は高々1人であるとする。クラスの人数が 46 のとき、どのグループも真に含まない 10 人の集合が存在することを証明せよ。
ステップ 4/5: 集合を拡大する
S′=S∪{u},∣S′∣=s+1S'=S\cup\{u\},\quad |S'|=s+1
詳しい解説

u は S の2人とともにグループに属さないので、u を加えても S′ に真に含まれるグループは生じない。u を含むそのようなグループには S の2人が必要だからである。S に既に含まれるグループもなかった。よって S′ は条件を保ち S より大きく、極大性に矛盾する。