MathLabs
定理証明済み

鳩の巣原理

内容

n+1n+1 個以上の物を nn 個の箱に入れるならば、少なくとも一つの箱には二つ以上の物が入る。より一般に、kn+1kn+1 個の物を nn 個の箱に入れるならば、ある箱には少なくとも k+1k+1 個の物が入る。

なぜ正しいのか?

鳩の数が巣の数より多ければ、どこかの巣に二羽以上入らざるを得ない——容れ物より品物の数が真に多ければ、少なくとも一つの容れ物は二つ以上の品物を持つほかない。当たり前に聞こえるが、単純な個数の不一致だけから繰り返しや衝突を強制するこの技法は、驚くほど強力な証明手法である。

証明の概略

背理法による:nn 個の箱のそれぞれに高々 kk 個しか物が入っていないとすると、物の総数は高々 knkn 個となり、物が kn+1kn+1 個あることと矛盾する。したがってある箱には少なくとも k+1k+1 個の物が入っていなければならない。

この定理を使うトピック

関連する定理

ステップごとの証明

この定理のステップごとの証明はまだありません。

参考文献

  1. Richard A. Brualdi (2010). Introductory Combinatorics