По окружности расставлено 100 попарно различных чисел. До-
кажите, что можно выбрать 4 подряд стоящих числа таким об-
разом, чтобы сумма двух крайних чисел этой четверки была
строго больше суммы средних. (С. Берлов)
Проверьте, пожалуйста, верно ли моё решение (критика приветствуется):
Предположим, что это не так. Тогда для любой четвёрки подряд идущих чисел
![$a, b, c, d$ $a, b, c, d$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/e/6/6e65e6daf30040bd6302da423026043782.png)
разность
![$(a+d)-(b+c)$ $(a+d)-(b+c)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/7/2/e72ddc0dd4e88ad0f1347f549af259bb82.png)
будет либо нулевой, либо отрицательной.
Сложим все такие разности (их ровно 100, так как всего 100 таких четвёрок). Получится нуль, так как каждое число участвует ровно в четырёх четвёрках - два раза под знаком "плюс" и два - под знаком "минус".
Но раз получился нуль, это означает, что для любой четвёрки подряд идущих чисел
![$a, b, c, d$ $a, b, c, d$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/e/6/6e65e6daf30040bd6302da423026043782.png)
разность
![$(a+d)-(b+c)$ $(a+d)-(b+c)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/7/2/e72ddc0dd4e88ad0f1347f549af259bb82.png)
будет только нулевой, иными словами,
![$a+d=b+c$ $a+d=b+c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/9/b69f5980e91148720f9f6df260ec2d6182.png)
Но если
![$a+d=b+c$ $a+d=b+c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/9/b69f5980e91148720f9f6df260ec2d6182.png)
, то
![$a-b=c-d$ $a-b=c-d$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/f/aaf64a90c8ed4f95b8a5d50c8ba8afa382.png)
, а это означает, что любое число с чётным номером отличается от следующего за ним на одну и ту же величину.
А из этого следует, что за самым большим числом с чётным номером должно последовать самое большое число с нечётным номером (назовём эти два числа
![$m$ $m$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/e/5/0e51a2dede42189d77627c4d742822c382.png)
и
![$n$ $n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/5/a/55a049b8f161ae7cfeb0197d75aff96782.png)
).
Но тогда их сумма, равная
![$m+n$ $m+n$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/3/2/f3211785a441cf5481afc9b46bec394f82.png)
, будет больше суммы двух крайних чисел в той четвёрке, в которой
![$m$ $m$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/e/5/0e51a2dede42189d77627c4d742822c382.png)
и
![$n$ $n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/5/a/55a049b8f161ae7cfeb0197d75aff96782.png)
являются средними (ведь по условию все числа попарно различны, а у крайних чисел тоже один номер чётный, а другой - нет).
А она не должна быть больше, так как мы уже доказали, что для любой четвёрки подряд идущих чисел
![$a, b, c, d$ $a, b, c, d$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/e/6/6e65e6daf30040bd6302da423026043782.png)
разность
![$(a+d)-(b+c)$ $(a+d)-(b+c)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/7/2/e72ddc0dd4e88ad0f1347f549af259bb82.png)
будет только нулевой, иными словами,
![$a+d=b+c$ $a+d=b+c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/9/b69f5980e91148720f9f6df260ec2d6182.png)
.
Полученное противоречие доказывает то, что требовалось в задаче.
Заранее спасибо!