Pokolorowano pewne odcinki okręgu o łącznej długości większej niż połowa
obwodu tego okręgu. Udowodnić, że istnieją dwa punkty antypodyczne, tzn.
symetryczne względem środka okręgu, które są pokolorowane.
Rozwiązanie
Idea rozwiązania polega na zastosowaniu zasady szufladkowej Dirichleta dla
zbiorów nieskończonych, których rozmiar zmierzymy długością
łuku.
Niech
oznacza podzbiór wszystkich pokolorowanych punktów
na okręgu, zaś
niech oznacza podzbiór wszystkich tych
punktów, których antypody są pokolorowane. Chcemy udowodnić, że
Załóżmy przeciwnie, że są rozłączne. W tej sytuacji
składa się z odcinków o łącznej długości takiej jak
więc
łączna długość odcinków składających się na sumę
jest większa
niż obwód okręgu, co daje sprzeczność.