世界杯预选赛中,中国、澳大利亚、卡塔尔和伊拉克被分在 $A$ 组,进行主客场比赛.规定每场比赛胜者得三分,平局各得一分,败者不得分.比赛结束后前两名可以晋级.
【难度】
【出处】
2008年上海交通大学冬令营选拔测试
【标注】
  • 题型
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    组合数学
    >
    组合证明
  • 题型
    >
    组合数学
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    组合极值
  1. 由于 $4$ 支队伍均为强队,每支队伍至少得 $3$ 分.于是
    甲专家预测:中国队至少得 $10$ 分才能确保出线;
    乙专家预测:中国队至少得 $11$ 分才能确保出线.
    问:甲、乙专家哪个说的对?为什么?
    标注
    • 题型
      >
      组合数学
      >
      组合证明
    答案
    解析
    乙专家.
    若中国队得 $10$ 分,则可能出现其余三队 $12$ 分、$10$ 分、$3$ 分的情况,以澳大利亚 $12$ 分,卡塔尔 $10$ 分,伊拉克 $3$ 分为例,得分情况如下表.\[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline &\text{澳}&\text{澳}&\text{中}&\text{中}&\text{卡}&\text{卡}&\text{伊}&\text{伊}&\text{总分} \\ \hline \text{澳}&&&3&0&3&0&3&3&12 \\ \hline \text{中}&0&3&&&1&3&0&3&10 \\\hline \text{卡}&0&3&1&0&&&3&3&10 \\ \hline \text{伊}&0&0&3&0&0&0&&&3 \\ \hline \end{array}\]中国队无法确保晋级,因此甲专家说的不对.
    假设中国队得了 $11$ 分而无法晋级,则必为第三名,而第一名、第二名均不少于 $11$ 分,而第四名不少于 $3$ 分.$12$ 场比赛四队总得分至多 $36$ 分,所以前三名 $11$ 分,第四名 $3$ 分.而四队总分 $36$ 分时不能出现一场平局,而 $11$ 不是 $3$ 的倍数,故出现平局,矛盾!
    所以中国队得 $11$ 分可以确保出线.
  2. 若不考虑 $(1)$ 中条件,中国队至少得多少分才能确保出线?
    标注
    • 题型
      >
      组合数学
      >
      组合极值
    答案
    中国队至少得 $13$ 分才可以确保出线
    解析
    若中国队得 $12$ 分,则可能出现如表情况,\[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}\hline &\text{澳}&\text{澳}&\text{中}&\text{中}&\text{卡}&\text{卡}&\text{伊}&\text{伊}&\text{总分} \\ \hline \text{澳}&&&3&0&3&0&3&3&12 \\ \hline \text{中}&0&3&&&0&3&3&3&12 \\\hline \text{卡}&0&3&3&0&&&3&3&12 \\ \hline \text{伊}&0&0&0&0&0&0&&&0 \\ \hline \end{array}\]此时中国队仍无法确保晋级.
    假设中国队得 $13$ 分仍无法出线,则必为第 $3$ 名,则第一名、第二名均不少于 $13$ 分,总得分已经不少于 $39$ 分大于 $36$ 分,矛盾.
    故中国队至少得 $13$ 分才可以确保出线.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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