Принцып Дерехлея Даны две окружности, длина каждой из которых равна 100 см. На одной из них отмечено 100
точек, а на другой — несколько дуг, сумма длин которых меньше 1 см. Докажите, что эти
окружности можно совместить так, чтобы ни одна отмеченная точка не попала на отмеченную
дугу.
Предположим обратное, то есть то, что невозможно окружности совместить так, чтобы ни одна отмеченная точка не попала на отмеченную дугу.
Совместим окружности. Назовем -тую точку . Будем действовать следующим образом: в начальный момент хотя бы одна точка находится на дуге (пусть это точка ). Начнем движение одной окружности относительно другой. Как только точка сойдет с дуги, переключим внимание на другую точку , которая в этот момент находится на дуге. В каждый момент считаем прибором расстояние, которое проходит точка, за которой мы наблюдаем. Поэтому мы посчитаем расстояние , не превосходящее , где — количество точек, — суммарная длина дуг. С другой стороны, в любой момент прибор включен и считает расстояние. Поэтому не меньше — длины окружности. Имеем: , однако . Противоречие.