有 $n(n>12)$ 个人参加某次数学邀请赛,试卷由 $15$ 个填空题组成,每答对 $ 1$ 题得 $1$ 分,不答或答错得 $ 0$ 分.分析每一 种可能的得分情况,发现:只要其中任意 $12$ 个人得分之和不少于 $36$ 分,则这 $n$ 个人中至少有 $3$ 个人答对了至少 $3$ 个同样的题.求 $n$ 的最小可能值.
【难度】
【出处】
2009年中国西部数学奥林匹克试题
【标注】
  • 知识点
    >
    二试组合部分
【答案】
【解析】
$n$ 的最小可能值为 $911$.
(1)首先证明 $911$ 满足条件.
若每个学生至少答对 $3$ 个题.由于每个学生答对 $3$ 个题的不 同情况有 $\mathrm{C}_{15}^{3}=455$ 种,若有 $911$ 名学生参赛,则由抽屉原则知,其中至少有 $3$ 名学生答对了同样 $3$ 个题.
若有一名学生答对题数不多于 $ 2$,则其余人中答对不超过 $3$ 个题的学生不能超过 $10$ 人(否则他们与第一个学生的分数总和少于 $36$ 分).对于余下的 $911-11 = 900$(个)学生,每个学生答对的题数都不小于 $4$.由于 $C_{4}^{3}=4,4 \times 900>455 \times 2$,故其中至少有 $ 3$ 名学生答对了同样 $3$ 个题.
(2)若有 $910$ 名学生参赛,将这些学生分成 $455$ 组,每组 $ 2$ 人,每组学生恰答对同样的 $3$ 个题此时不满足题设条件.
综上,如 $n_{\min }=911$.
答案 解析 备注
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