MathLabs

第4题

设整数 n>1n > 1。山坡上有 n2n^2 个站点,它们的海拔高度各不相同。两家缆车公司 AA 和 BB 各自运营 kk 条缆车线路;每条缆车线路把乘客从某个站点直接送到更高的站点,中途不停靠。AA 的 kk 条缆车线路有 kk 个不同的起点和 kk 个不同的终点,并且起点越高的缆车,其终点也越高。同样的条件对 BB 也成立。如果可以从较低的站点出发,只使用该公司的一条或多条缆车线路(不允许其他任何站点间的移动)到达较高的站点,就说这两个站点被该公司连接。求最小的正整数 kk,使得无论两家公司如何运营,都能保证存在两个同时被两家公司连接的站点。
第 7/8 步:让 A 用行、B 用列
通俗地说

横向连接相邻站点使每一行成为 A 链,纵向连接相邻站点使每一列成为 B 链;两家公司都恰好使用 n(n−1) 条缆车。

A:(i,j)→(i,j+1),B:(i,j)→(i+1,j).A:(i,j)\to(i,j+1),\qquad B:(i,j)\to(i+1,j).
详细分析

令 A 运营从 (i,j) 到 (i,j+1) 的 n(n−1) 条缆车,其中 1≤i≤n、1≤j<n;令 B 运营从 (i,j) 到 (i+1,j) 的 n(n−1) 条缆车,其中 1≤i<n、1≤j≤n。沿 A 缆车海拔增加 n,沿 B 缆车海拔增加1。此外,在每个起点海拔区间内,对应终点海拔的顺序保持不变,不同区间彼此不重叠;因此两家公司都满足“起点越高终点越高”的单调条件。