
Alrededor de una mesa redonda están sentados representantes de n países (n≥2), de tal manera que si dos representantes son del mismo país, entonces sus vecinos de la derecha no son del mismo país. Determinar, para cada n, el número máximo de personas que pueden sentarse alrededor de la mesa.
Para cada entero n la maxima
Para cada entero n la maxima cantidad de personas que se pueden sentar es n2
Sean b1,⋯,bn los paises. Algún representante de cierto pais tiene n opciones del pais que será el representante sentado a lado de él (a la derecha). Por lo tanto si hubiera n+1 representantes de dicho pais, por casillas dos de ellos tendrian a representantes del mismo pais sentados a sus lados, respectivamente. De esta manera si hay n, paises cada pais tiene a lo más n representantes. Ahora hay que demsotrar que para cada n podemos acomodar n2 personas.
Lo probaremos por induccion sobre n.
Caso base: n=2. Hay dos representantes por ambos paises, asi colocamos a los representantes del mismo pais uno a lado del otro. Cumple las condiciones, y acomodamos a 22 personas.
Suponemos que para toda k podemos acomodar a k2.
Y demostramos que para k+1 podemos acomodar a (k+1)2 personas.
Usando la hipotesis de induccion acomodamos a k2 personas, y queremos acomodar a 2k+1 personas nuevas, k personas por cada pais que ya teniamos y k+1 personas de un pais nuevo.
Sean nuevamente b1,⋯,bk+1 los paises. Tratemos de acomodar las 2k +1 personas, por ejemplo sabemos que existe un representante de b1 que tiene a su derecha un representante de b2 y que existe un representante de b2 que tiene a su derecha un representante de b3 y asi sucesivamente para cada i=1,2,⋯,k sabemos que existe un representante de bi que tiene a su derecha un representante de bi+1 si i=k entonces i+1=1. Entonces entre cada bi y bi+1 colocamos un nuevo representante de bi de esta manera ya existen dos representantes de bi que tiene a su derecha un representante del mismo pais, pero este pais es exactamente bi por lo entre dos representantes de bi (que se sienten juntos) colocamos un representante de bk+1, de esta manera ningun representante de bi repite. Hacemos este acomodo patra cada i, y hemos colocado un representante de cada pais y k representantes del pais bk+1 ya solo nos falta colocar un representante de bk+1 como colocamos un representante de este pais entre dos representantes del mismo pais, quiere decir que bk+1 ya tiene a de vecinos a b1,⋯,bk por lo que solo le falta tener de vecino a un representante de su mismo pais, asi lo colocamos a la derecha de cualquier representante de bk+1 y con esto concluimos la induccion.
Saludos
Germán.