MathLabs

第3题

设 nn 和 kk 为正整数,SS 是平面上的 nn 个点集,且 SS 中任意三点不共线。假设对每个 P∈SP\in S,至少有 kk 个 SS 中的点与 PP 等距。证明 k<12+2nk<\frac12+\sqrt{2n}.
第 3/5 步:与所有无序点对比较
通俗地说

可用的点对垂直平分线有限,多出的关联必然集中到某处。

N>n(n−1)=2(n2)N>n(n-1)=2\binom n2
详细分析

结合第一、二步得到 N>n(n−1)N>n(n-1)。但 SS 中无序点对 {A,B}\{A,B\} 只有 (n2)\binom n2 个。因此平均每个点对所关联的垂直平分线点 PP 数量超过 22.