Câu 4. (5 điểm) Trong một giải cờ vua, có 20 vận động viên tham gia. Mỗi vòng, các vận động viên được chia thành 10 cặp thi đấu với nhau. Hai vận động viên bất kỳ thi đấu với nhau không quá một lần. Tìm số nguyên dương lớn nhất thỏa mãn: Sau 4 vòng đấu, bất kể cách chia cặp đấu ra sao, có thể chắc chắn chọn ra vận động viên đôi một chưa từng thi đấu với nhau?

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Biểu diễn bài toán bằng lý thuyết đồ thị: 20 vận động viên là 20 đỉnh; hai đỉnh kề nhau nếu hai người đã thi đấu với nhau. Mỗi vòng đấu là một ghép cặp hoàn hảo (perfect matching) gồm 10 cạnh; sau 4 vòng ta được đồ thị đều bậc 4 trên 20 đỉnh, là hợp của 4 ghép cặp hoàn hảo, không có cặp cạnh lặp. Cần tìm lớn nhất sao cho mọi đồ thị như vậy đều có tập độc lập (các đỉnh đôi một không kề) cỡ ít nhất .

BƯỚC 1: Chứng minh mọi cách đấu đều cho phép chọn được 5 người đôi một chưa từng gặp nhau, tức .

Giả sử ngược lại . Xét đồ thị bổ : là đồ thị 15-chuẩn trên 20 đỉnh nên có cạnh. Điều kiện tức , nghĩa là không chứa . Theo định lý Turán, số cạnh lớn nhất của đồ thị trên 20 đỉnh không chứa là Vậy đạt đúng số cạnh cực đại, suy ra chính là đồ thị Turán (đa phần hoàn chỉnh với 4 phần, mỗi phần 5 đỉnh), do đó là hợp rời của 4 đồ thị .

Nhưng điều này vô lý: trong một vòng đấu, các cặp đấu nội bộ một nhóm (5 người) tạo thành một ghép cặp trên 5 đỉnh nên gồm tối đa 2 cạnh, luôn còn ít nhất 1 người của nhóm phải đấu với người ngoài nhóm; trong khi không có cạnh nối giữa các nhóm. Mỗi vòng chỉ có tối đa 2 cạnh nội nhóm nên 4 vòng có tối đa 8 cạnh, nhỏ hơn 10 cạnh của . Mâu thuẫn. Vậy với mọi cách chia cặp.

BƯỚC 2: Xây dựng một lịch đấu 4 vòng cụ thể sao cho không chọn được 6 người đôi một chưa từng gặp, tức tồn tại cách đấu với .

Chia 20 người thành 5 nhóm , mỗi nhóm 4 người đánh số . Mỗi nhóm sẽ đấu đủ 6 cặp nội bộ (tạo thành một ); mỗi người còn đấu đúng 1 ván chéo với người của nhóm khác. Lịch cụ thể:

- Vòng 1 (A, B, C mỗi nhóm 2 ván nội bộ; D, E mỗi nhóm 1 ván nội bộ; 2 ván chéo):

- Vòng 2 (A, B, C mỗi nhóm 2 ván nội bộ; D, E mỗi nhóm 1 ván nội bộ; 2 ván chéo):

- Vòng 3 (A, B, C mỗi nhóm 1 ván nội bộ; D, E mỗi nhóm 2 ván nội bộ; 3 ván chéo):

- Vòng 4 (A, B, C mỗi nhóm 1 ván nội bộ; D, E mỗi nhóm 2 ván nội bộ; 3 ván chéo):


Kiểm tra tính hợp lệ:
- Mỗi vòng đúng 10 ván; mỗi người đấu đúng 1 ván mỗi vòng (kiểm tra từng vòng: mỗi tên xuất hiện đúng một lần).
- Nội bộ mỗi nhóm: 6 cặp (vòng 1 hoặc 3 tùy nhóm), , , — đủ 6 cặp của , mỗi cặp đúng một lần.
- Các ván chéo: mỗi người đúng 1 ván chéo, mọi ván chéo nối hai người khác nhóm, không ván nào lặp lại.

Vậy đây là một lịch đấu hợp lệ sau 4 vòng. Trong đồ thị tương ứng, mỗi nhóm là một nên một tập độc lập chứa tối đa 1 đỉnh từ mỗi nhóm, suy ra ; hiển nhiên . Do đó với cách chia cặp này không thể chắc chắn chọn 6 người đôi một chưa từng thi đấu.

KẾT LUẬN: Giá trị lớn nhất cần tìm là .
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Học Sinh Giỏi Toán 11 Lần 17 2026 Khu Vực ĐH&ĐB Bắc Bộ

4 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (4 câu)

Xem toàn bộ đề →
Chuyên đề Toán • Lớp 10, 11, 12

Bài tập trắc nghiệm cùng chuyên đề: Chứng minh tổ hợp (9 câu)

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường - Sở GD&ĐT Hải Phòng - THPT Chuyên Trần Phú - Môn Toán - 2026-2027
Trong bảng ô vuông xếp 661 quân đôminô sao cho mỗi quân đôminô phủ kín đúng 2 ô vuông hoặc , ngoài ra hai quân đôminô bất kỳ không chạm nhau (không có điểm chung kể cả ô cạnh hay đỉnh). Tìm giá trị nhỏ nhất của .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Kiểm Tra Khảo Sát HSG Quốc Gia Toán 2025-2026 - Ngày 25/08/2025
Bài 2. (7 điểm) Cho điểm trong mặt phẳng, với và không có ba điểm nào thẳng hàng. Chứng minh rằng có ít nhất tứ giác lồi có đỉnh nằm trong số điểm đã cho.
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Chọn Đội Tuyển HSG Quốc Gia 2026-2027 - Môn Toán (Sở GD&ĐT Phú Thọ)
Cho tập hợp .

a) Có bao nhiêu tập con khác rỗng của thỏa mãn tổng các phần tử của tập con đó chia hết cho 4.

b) Xét tập hợp con của thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau:

1. với .

2. .

3. .

Tìm giá trị lớn nhất của (kí hiệu là số phần tử của tập hợp ).
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Thi Olympic Trại Hè Hùng Vương Lần Thứ XX, 2026 - Đề Thi Toán 10
Câu 4. (5,0 điểm) Bảng 21×24 (21 hàng, 24 cột) được chia thành 21×24 ô vuông đơn vị. Người ta muốn tô một số ô vuông đơn vị của bảng bởi một trong các màu: xanh, đỏ, vàng (có thể có vài ô vuông đơn vị không được tô màu) sao cho hai điều kiện (i) và (ii) dưới đây đồng thời xảy ra:

(i) Trong các ô vuông đơn vị cùng hàng với mỗi ô vuông đơn vị được tô màu, có không quá 1 ô khác màu với ô đó;

(ii) Trong các ô vuông đơn vị cùng cột với mỗi ô vuông đơn vị được tô màu, có không quá 1 ô khác màu với ô đó.

a) Gọi , theo thứ tự là số hàng, số cột của bảng mà trên mỗi hàng/cột đó có ít nhất 2 ô vuông đơn vị được tô xanh; , theo thứ tự là số hàng, số cột của bảng mà trên mỗi hàng/cột đó có ít nhất 2 ô vuông đơn vị được tô đỏ; , theo thứ tự là số hàng, số cột của bảng mà trên mỗi hàng/cột đó có ít nhất 2 ô vuông đơn vị được tô vàng. Chứng minh rằng



b) Gọi , , theo thứ tự là số ô vuông đơn vị được tô bởi các màu xanh, đỏ, vàng và đặt . Tìm giá trị lớn nhất của .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Chọn Đội Tuyển HSG Quốc Gia 2026-2027 - Môn Toán (Vòng 1) - Sở GD&ĐT Quảng Trị - Đề Số 1
Một trường hè toán học gồm (với ) học sinh tham gia, trong đó hai học sinh quen nhau bất kỳ có đúng học sinh quen chung và hai học sinh không quen nhau bất kỳ có đúng học sinh quen chung. Nếu ba học sinh đôi một quen nhau thì ta gọi là một nhóm "Bạn bè".

a) Xác định số lượng các nhóm "Bạn bè".

b) Chứng minh rằng: có thể chia học sinh trường hè toán học trên thành ba tổ, mỗi tổ có học sinh sao cho khi lấy ngẫu nhiên mỗi tổ một học sinh thì ba học sinh này tạo thành một nhóm "Bạn bè".
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề thi chọn đội tuyển Nghệ An 2026-2027
Cho hai số nguyên thỏa mãn . Trong một lễ hội, có ngọn đèn được đặt trên một vòng tròn và đánh số theo chiều kim đồng hồ. Mỗi ngọn đèn ở một trong hai trạng thái: sáng hoặc tắt.

Trong mỗi lượt ghi, trạng thái của các ngọn đèn được giữ cố định. Một người đi quanh vòng tròn theo chiều kim đồng hồ. Khi đứng tại ngọn đèn thứ , người đó ghi lại số ngọn đèn đang sáng trong ngọn đèn liên tiếp theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ ngọn đèn thứ ; sau ngọn đèn thứ lại đến ngọn đèn thứ 1. Gọi số ghi được tại ngọn đèn thứ là . Sau một vòng, người đó thu được bản ghi .

a) Xác định điều kiện của để với mọi cách bố trí trạng thái của các ngọn đèn, bản ghi xác định duy nhất cách bố trí đó.

b) Trong suốt lễ hội, trạng thái của các ngọn đèn có thể được thay đổi tùy ý giữa các lượt ghi. Xác định số bản ghi phân biệt có thể thu được.
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay