昨天收到一封邮件:
Matrix67:
我最近发现了一个我无法解决的问题。题目如下:
平面上有n(n>=3)个点不全共线,一部分是红色的,其它是绿色的,是否一定存在一条直线满足:
(1) 通过这些点中至少两个;
(2) 它通过的点颜色全部相同。
我在百度知道上发过此问题两次,告诉了学校的N个人,但还未能解决,希望你能帮助我。一位痴迷于数学的网友
我当然不大可能会做出来,毕竟我也只是一个数学爱好者,不是搞MO的。因此把题目发到这里,大家可以一起来讨论。
这道题和我之前看过的一道经典题目很相似:若n个点不全共线,则必存在一条直线恰好穿过两个点。证明方法很巧妙,画出所有两点确定的直线,作出每一个点到每一条直线的垂线,找出这些垂线中最短的一条,然后你会发现,假设每条直线上都有至少三个点的话,我总能找到比这条垂线段更短的垂线(大家可以自己试试看)。注意到,这个题目要求证明“若任何两点的连线上都有另一个点,则所有点共线”,而上面的题目则要求证明“若任何同色两点的连线上都有另一个异色点,则所有点共线”。这两个问题间有没有什么联系?我感觉,区分颜色的话命题似乎更强一些。我曾尝试找反例,每一次都是只差那么一点就成功了,但对于我提到的老问题,即使想找出一个很“悬”的情况也不太容易。
这道题是原创的吗?如果是原创的话就真的强了。