Title

某班有 $50$ 个学生,男女各占一半,他们围成一圈,试证:必有一位学生,此人两旁坐的都是女生.

Proof

Version 1

目标等价于有两个女生是 “跳跃相邻” 的(她们之间只相隔了一个学生),进而等价于两个女生在相邻的奇(或者偶)号位置上.

设圆周上的 $50$ 个座位为 $A_{1}^{}$, $A_{2}^{}$, $A_{3}^{}$, $\ldots$, $A_{50}^{}$,将其分为 $2$ 组,一组是奇数号的位置: $A_{1}^{}$, $A_{3}^{}$, $\ldots$, $A_{49}^{}$,另一组是偶数号的位置: $A_{2}^{}$, $A_{4 }^{}$, $\ldots$, $A_{50}^{}$.

$25$ 位女生归入以上两组之中,必有不少于 $13$ 位女生在同一组中,不失一般性,我们假设这 $13$ 位女生位于奇数组中,那么必有两位女生位于相邻的奇数位置上,此时这两位女生中间恰好有一位同学.

于是命题成立.

Q.E.D.

Version 2 (My Version)

称连续排列且性别相同的若干位学生为 “ $1$ 段”,并注意到男生的段数恰好等于女生的段数.

若有连续相邻的 $3$ 位女生,则命题自然成立;

否则,女生的段数必然不少于 $13$ 段,从而男生也被分为不少于 $13$ 段,男生段与女生段交叉地排布. 那么必定有一个男生段,此段中恰好只有 $1$ 位男生,而这位男生两旁都是女生,命题得证.

Q.E.D.