KeyTo9_Fans 发表于 2010-3-29 17:22:38

求证两个整数坐标序列有公共元素

(a_1,b_1),(a_2,b_2),……,(a_n,b_n)是一个整数坐标序列,满足:

1<=a_i<=N,1<=b_i<=M,i=1,2,3,...,n

$a_1=1$,$a_n=N$

$|a_i-a_(i+1)|+|b_i-b_(i+1)|=1$,$i=1,2,3,...,n-1$

$(c_1,d_1)$,$(c_2,d_2)$,……,$(c_m,d_m)$是另一个整数坐标序列,满足:

$1<=c_i<=N$,$1<=d_i<=M$,$i=1,2,3,...,m$

$d_1=1$,$d_m=M$

$|c_i-c_(i+1)|<=1$,$|d_i-d_(i+1)|<=1$,$i=1,2,3,...,m-1$

求证:两个坐标序列有公共元素。(即存在$i$、$j$使得$a_i=c_j$、$b_i=d_j$)

mathe 发表于 2010-3-29 17:29:06

这个好像画图是很显然的

hujunhua 发表于 2010-3-29 19:07:00

假想在(ai,bi)点放上围棋黑子。棋盘大小为左下角(1,1),右上角(N,M)。

|ai-ai+1|+|bi-bi+1|=1 ---->(ai,bi)与(ai+1|, bi+1)是相连的棋子。所以从(a1,b1)到(an|, bn)是一串连通的n颗黑棋。由于第1子在第1列,第n子在第N列,所以黑棋连续横跨整个棋盘。
假想在(ci,di)点放上围棋白子, 同理可得白棋连续纵贯整个棋盘。

所以黑白棋龙必然相交。

KeyTo9_Fans 发表于 2010-3-29 19:35:21

呵呵,有那么必然吗?

要注意一下$(a_i,b_i)$和$(a_{i+1},b_{i+1})$的关系与$(c_i,d_i)$和$(c_{i+1},d_{i+1})$的关系是不一样的:

$|a_i-a_{i+1}|+|b_i-b_{i+1}|=1$

$|c_i-c_{i+1}|<=1$,$|d_i-d_{i+1}|<=1$

如果第一个序列也像第二个序列那样,结论就不成立了。

如下图所示:



黑棋连续横跨整个棋盘的同时,白棋连续纵贯整个棋盘。

shshsh_0510 发表于 2010-3-29 21:45:21

有那么必然吧
第一个关系从左到右形成横断,考虑第二个关系穿越的那一步即可

hujunhua 发表于 2010-3-30 08:14:58

呵呵,有那么必然吗?

要注意一下$(a_i,b_i)$和$(a_{i+1},b_{i+1})$的关系与$(c_i,d_i)$和$(c_{i+1},d_{i+1})$的关系是不一样的:

$|a_i-a_{i+1}|+|b_i-b_{i+1}|=1$

$|c_i-c_{i+1}|
KeyTo9_Fans 发表于 2010-3-29 19:35 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
哦,是我疏忽了,我以为白棋是$|c_i-c_{i+1}|+|d_i-d_{i+1}|<=1$
$|c_i-c_{i+1}|<=1$,$|d_i-d_{i+1}|<=1$, 那么白棋的联络比黑棋要弱一些,但不疏于尖(围棋术语),所以与黑棋还是要相交的。

mathe 发表于 2010-3-30 13:34:49

这个题目直观的用图解方法很显然,通常我们可以直接使用而不需要去证明它。
但是如果要求严格去证明之,可以采用如下方法。
对于给定的折线S:${(c_i,d_i)}$,首先如果它自相交,可以去除一些点,使得余下部分保持原来性质但是不会自相交。此后,非常容易可以将矩形内部所有点被分成3类,S上面部分的点,S上的点和S下面的点。
然后容易证明如果${(a_i,b_i)}$序列中一个点是S上面的,那么下一个点不能是S下面的

ftg1029 发表于 2010-3-31 20:18:53

请大家继续,我非常想弄清这个问题。

KeyTo9_Fans 发表于 2010-3-31 20:41:36

去除多余的点,使得路径不自相交,这一步做得很好。

可是将矩形内部所有点分$3$类就说不清楚了。

因为路径是可以随便绕的,想绕多复杂就有多复杂。

所以很难说清楚哪些点是上面的,哪些点是下面的。

再下一步,如果一个点是上面的,怎样说明下一个点不能是下面的?

dalaopeng 发表于 2010-3-31 22:09:11

有点难度等我考虑考虑
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