Краткое пояснение: Нужно доказать, что нельзя нарисовать 21 отрезок, чтобы каждый пересекался ровно с одним другим, используя теорию графов и лемму о рукопожатиях.
Рассуждаем:
- Предположим, что это возможно. Тогда можно рассмотреть граф, где вершины соответствуют отрезкам, а ребро соединяет пересекающиеся отрезки.
- Так как каждый отрезок пересекается ровно с одним другим, то каждая вершина соединена только с одной другой.
- Значит, число вершин (отрезков) в таком графе должно быть четным, так как они разбиваются на пары.
- Но у нас 21 отрезок, а это нечетное число.
- Получаем противоречие, следовательно, нарисовать таким образом 21 отрезок невозможно.
Заполним пропуски:
- Число вершин в таком графе будет равно 21, и из каждой вершины будет выходить 1 ребро.
- Тогда сумма степеней всех вершин будет равна 21, числу, что противоречит лемме о рукопожатиях (так как сумма степеней должна быть четной).
Проверка за 10 секунд: Невозможно нарисовать нечетное количество отрезков, каждый из которых пересекается ровно с одним другим, так как это противоречит теории графов и лемме о рукопожатиях.
Редфлаг: Всегда проверяй четность/нечетность в задачах, связанных с графами и пересечениями. Это часто помогает найти противоречия.