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问题: 试问,能否将由1至100这100个自然数排列在圆周上,使在任何5个相连的数中,至少有两个数被3整除?

试问,能否将由1至100这100个自然数排列在圆周上,使得在任何5个相连的数中,都至少有两个数可被3整除?如果回答“可以”,则只要举出一种排法;如果回答:“不能”,则需给出说明。

解答:

【结论】:这是不可能的。

用【反证法】来证明,若果有这样的排列,我们任意选某个数记为A1.

然后按顺时针方向,将其后的数字逐个记为:A2,A3,A4,……,A100.

将相连的5个数按下面的方法分组:
01组:(A1,A2,A3,A4,A5);
02组:(A6,A7,A8,A9,A10);
03组:(A11,A12,A13,A14,A15);
……
19组:(A91,A92,A93,A94,A95);
20组:(A96,A97,A98,A99,A100).

由于每组至少有两个数可被3整除,那么20组数字中至少有60个数可被3整除。

但是实际上,1,2,3,……,100这100个数中仅有33个数可被3整除。

于是得到矛盾。

【注】如果楼主,知道抽屉原理,还可不用反证法来证明,估计楼主可能不熟悉,所以特地从抽屉原理的基础本质——反证法来证明。