עקרון שובך היונים – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
←‏דוגמאות: הסרת * שנשארו בטעות
עיצוב
שורה 1:
[[קובץ:TooManyPigeons.jpg|שמאל|ממוזער|250px|ההשראה לעיקרון '''יונים בשובך'''. בתמונה זו n=10, m=9, ולכן על שתי יונים לפחות לחלוק תא אחד (m מייצג את מספר התאים בשובך ו-n את מספר היונים).]]
'''עקרון שובך היונים''' הוא עיקרון [[מתמטיקה|מתמטי]] הקובע כי אם יש <math>m</math> תאים ב[[שובך]] שלתוכם יש להכניס <math>m+1</math> [[יונה|יונים]], קיים בהכרח תא אחד שבו תימצאנה לפחות שתי יונים. עיקרון זה ככל הנראה נוסח לראשונה באופן פורמלי על ידי [[יוהאן פטר גוסטב לז'ן דיריכלה| יוהאן דיריכלה]] בשנת [[1834]], ומכאן שמו הנוסף '''עקרון דיריכלה'''.
 
לעיקרון טריוויאלי זה יש שימושים רבים בהוכחות ב[[קומבינטוריקה]] ו[[מדעי המחשב]], ועל אף פשטותו, ניתן להוכיח באמצעותו תוצאות רבות, מעניינות ובלתי טריוויאליות כלל.
 
==הרחבת העקרון==
אם יש m תאים בשובך שלתוכם יש להכניס <math> n</math> יונים, אז בהכרח בתא אחד יהיו לפחות <math> p= \lceil n/m \rceil</math> יונים או יותר, (<math> p </math> הוא המספר השלם הקרוב (ב[[פונקציית תקרה|עיגול כלפי מעלה]]) למספר: <math> n/m</math>). כלומר יש תא שמספר היונים בו הוא לפחות כמו הממוצע.
 
הרחבה למקרה ה[[אינסוף|אינסופי]]: אם יש אינסוף יונים, ומספר סופי של תאים בשובך לתוכם יש להכניס את אינסוף היונים, בהכרח בתא אחד לפחות יהיו אינסוף יונים.
 
הרחבה מקובלת נוספת: אם יש <math>m</math> תאים בשובך שלתוכם יש להכניס <math>m-1</math> יונים, אז בהכרח יישאר תא ריק אחד לפחות.
 
==דוגמאות==
שורה 21:
 
==הוכחת העקרון==
[[הוכחה בדרך השלילה|נניח בשלילה]] כי לתוך <math>m</math> תאים בשובך יש להכניס n יונים. נכניס לכל תא יונה אחת לכל היותר. קיבלנו כי הכנסנו, במקרה המקסימלי, <math>m</math> יונים, בסתירה לכך ש: -<math>n > m</math>.
 
עקב פשטות ההוכחה של הטענה נעשה בה שימוש רב במחקר העוסק ב[[סיבוכיות]] של מערכות הוכחה (Proof Complexity).