Exercițiul 741

E.741. La o masă rotundă stau 20082008 persoane a căror sumă a vârstelor este 3113^{11} ani. Arătați că oricum se așează la masă aceste persoane, vor exista două persoane alăturate a căror sumă a vârstelor este mai mare de 8181 ani.

Olimpiadă, etapa județeană, Botoșani, 2008
Aritmetică pentru excelență, Artur Bălăucă, 42/108
Soluție:

Presupunem, prin absurd, că indiferent de așezare, nu exista două persoane alăturate a căror sumă a vârstelor să fie mai mare de 8181 ani.

Considerăm persoanele p1,p2,,p2008,p_1, p_2, \ldots,p_{2008}, așezate în această ordine. În acest caz:
p1+p281p_1+p_2 \leq 81
p2+p381p_2+p_3 \leq 81
...
p2008+p181p_{2008}+p_{1} \leq 81.

Prin însumare obținem:
2(p1+p2++p2008)8120082(p_1+p_2+\ldots+p_{2008}) \leq 81 \cdot 2008
23113420082 \cdot 3^{11} \leq 3^4 \cdot 2008
3710043^7 \leq 1004
218710042187 \leq 1004 (fals).

Evident, la aceeași concluzie ajungem indiferent cum am aranja cele 20082008 persoane. Așadar, presupunerea făcută este falsă.
Prin urmare, indiferent de aranjare, vor exista două persoane alăturate a căror sumă a vârstelor este mai mare de 8181 ani.