$n(n\geqslant 5)$ 个球队进行足球比赛,任意两个队比赛一场,每天安排一场比赛.一个队相邻两场比赛之间的间隔天数称为该队这两场比赛的“间隔数”,例如某队前两场比赛安排在第一天和第三天,则间隔数为 $1$.
【难度】
【出处】
2011年全国高中数学联赛江苏省复赛加试
【标注】
  1. 对 $n=5$,设计一个赛程,使各队所有的间隔数均不小于 $1$;
    标注
    答案
    解析
    设队号依次为 $1,2,3,4,5$.
    设计一个满足题设的赛程如下:
  2. 证明:间隔数的最小值不超过 $\left[\dfrac{n-3}{2}\right]$.
    标注
    答案
    解析
    由条件知,要安排 $\dfrac{n(n-1)}{2}$ 场比赛.
    情形一 $n$ 为奇数.
    若某队所有的间隔数至少为$$\left[\dfrac{n-3}{2}\right]+1=\dfrac{n-1}{2},$$则从该队的第一场到第 $n-1$ 场比赛需要的天数至少为$$\left(\dfrac{n-1}{2}+1\right)(n-2)+1=\dfrac{n(n-1)}{2}.$$故最多只能有一个队的间隔数均大于 $\left[\dfrac{n-3}{2}\right]$.
    结论成立.
    情形二 $n$ 为偶数.
    此时至少有两个队(设为 $A$ 和 $B$)在前 $\dfrac n2 -1$ 天不参赛.
    若它们所有的间隔数至少为$$\left[\dfrac{n-3}{2}\right]+1=\dfrac n2-1,$$则赛程的总天数至少为$$\dfrac n2 -1+\left(\dfrac n2-1+1\right)(n-2)+1=\dfrac{n(n-1)}{2}.$$故 $A$ 和 $B$ 只能同时参赛,矛盾.
    所以至少有一个间隔数不超过 $\left[\dfrac{n-3}{2}\right]$,从而间隔数的最小值不超过 $\left[\dfrac{n-3}{2}\right]$.
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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