На доске написаны числа от 1 до 20002. Вася выбрал из них 2000 чисел, сумма которых в 2000 раз меньше суммы всех чисел на доске, и покрасил их в красный цвет. Докажите, что его друг Петя сможет покрасить остальные числа в другие 1999 цветов (в каждый цвет по 2000 чисел) так, чтобы суммы чисел каждого цвета были одинаковы.
(А. Голованов)
Положим для краткости От числа n нам потребуется лишь четность, таким образом, самом деле мы решим задачу для произвольного четного числа вместо 2000. Сумма чисел от 1 до равна а она же, уменьшенная в n раз, равна Разобьем все числа от 1 до на пары с суммой в каждой паре. Посмотрим, как разместились в парах красные числа. Пусть они образуют k полностью красных пар и входят в пар в качестве одного из чисел. Покрасим в синий цвет оставшиеся числа в парах и еде произвольные k пар. Тогда число красно-синих пар в точности равно n, и, значит, сумма красных и синих чисел равна Стало 6ыть, сумма синих чисел равна s. В оставшиеся цвета покрасить совсем просто: для очередного цвета возьмем еше не использованных пар чисел и покрасим пх в этот цвет. Сумма чисел в этих парах как раз равна s.
На доске написаны числа от 1 до Вася выбрал из них n чисел, сумма которых в n раз меньше суммы всех чисел на доске, и покрасил их в красный цвет. Докажите, что это друг Петя сможет покрасить остальные числа в другие Цветов (в каждый цвет по n чисел) так, чтобы суммы чисел каждого цвета были одинаковы.