Maths Olympiad Prep

Library / /32 of 46

Combinatorics Difficulty 6.5 National olympiad Prove it Russia

Eight teams participated in a soccer tournament, and each pair of teams have played exactly once. It appeared that if two teams AA and BB played a draw then the resulting numbers of points of AA and BB are different. Find the greatest possible number of draws in this tournament. (Each win is worth 3 points, each draw is worth 1 point, and each lose is worth 0 points.) (S. Tokarev)

Solution

Докажем, что ровно по 6 ничьих может быть не более, чем у двух команд. Действительно, любая такая команда имеет либо 6, либо 6+36+3 очка (в зависимости от того, выиграла или проиграла она свой результативный матч). Если таких команд три, то у двух из них поровну очков, значит, между собой они сыграли не вничью; этого не может быть, ибо они обе либо не выигрывали, либо не проигрывали ни одного матча.

Также ясно, что максимум одна команда все свои 7 матчей сыграла вничью.

Таким образом, сумма количеств ничьих у всех 8 команд не превосходит 7+6+6+5+5+5+5+5=447+6+6+5+5+5+5+5 = 44, а поскольку каждый ничейный матч учитывается дважды, то общее число ничьих в турнире не превосходит 44/2=2244/2 = 22. Оно может равняться 22, что показано на рисунке (команды обозначены буквами A, B, C, D, E, F, G и H).

Figure 1

Want a route through all this instead of an archive? The track puts 2,000 problems in a working order, from AMC 10 level to the IMO shortlist.

Source: MathNet, licensed CC-BY-4.0. Statement and solution reproduced as published; topic and difficulty added by this site.