Prob 1
Sumber: Ujian kombinatorik 1
Misalkan setiap titik pada bidang diberi warna merah, hijau, dan biru. Buktikan bahwa terdapat suatu persegi panjang sedemikian sehingga setiap titik sudutnya mempunyai warna yang sama.
solusi
(1) Himpunan warna \(W = \{\text{merah}, \text{hijau}, \text{biru}\}\), maka \(\left|W\right|=3\).
(2) Misalkan tarik sembarang garis lurus \(L\), dan ambil 4 titik yang dilewati oleh \(L\), maka dengan kondisi (1) akan didapatkan \(\left|W\right|+1=4\), sehingga dengan menggunakan PP terbukti bahwa akan terdapat 2 buah titik dari ke-4 titik tersebut yang berwarna sama.
(3) Ambil 1 warna (misalkan merah), maka terdapat \(\binom{4}{2}=6\) kombinasi 2 buah titik yang berwarna sama, karena \(\left|W\right|=3\), maka total terdapat \(\left|W\right|\times{\binom{4}{2}}=18\) kombinasi 2 buah titik yang berwarna sama. Kemudian ambil 19 buah garis lurus dengan posisi saling sejajar satu dengan lainnya dan posisi tiap titik ke-i \((1\leq{i}\leq{4})\) dari masing2 garis lurus membentuk garis lurus dan sejajar satu dengan lainnya seperti gambar berikut
Maka dengan menggunakan PP terbukti bahwa akan terdapat 2 buah garis lurus yang memiliki kombinasi 2 buah titik yang berwarna sama, sehingga keempat titik tersebut membentuk persegi panjang.
\(\blacksquare\)