В однокруговом турнире по настольному теннису участвовало 100 спортсменов, причем ни один из них не выиграл все матчи. Будем говорить, что игрок A круче игрока B, если A выиграл у B или найдется такой игрок C, что A выиграл у C, С выиграл у B. Каково наименьшее количество теннисистов, оказавшихся по итогам турнира круче всех остальных? Ничьих в теннисе не бывает.
Докажем вначале лемму: в произвольном турнире теннисист X, одержавший наибольшее число побед, круче всех. Действительно, пусть Y — другой участник турнира. Если теннисист X выиграл у Y, то он круче Y. В противном случае Y должен был проиграть кому-то из соперников, у которых X выиграл, иначе Y одержал бы больше побед, чем X. Мы снова получаем, что X круче Y, и лемма доказана.
Рассмотрим теперь турнир, удовлетворяющий у словию задачи. Пусть теннисист A одержал в нем наибольшее число побед. В Силу леммы A круче всех. Обозначим число побед A через k и заметим, что поскольку A выиграл не все матчи. Предположим, что A победил теннисистов и проиграл cоперникам Если учитывать только результаты игр между то в этом мини-турнире по лемме найдется участник C*, который круче всех. Кроме A проиграли. Таким образом, C* круче остальных участников всего турнира.
Заметим, что по условию C* должен проиграть кому-то из соперников.
Таким образом, всегда существуют по крайней мере три теннисиста (A, C* и D*), которые круче всех. Приведем пример турнира, в котором таких участников ровно 3. Пусть трое теннисистов одержали по одной победе в личных встречах и выиграли у всех остальных. Тогда каждый из этой тройки круче всех, но никто из остальных участников их не круче.
Ответ: 3.