试证:在10×10表
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 0 1 2 3 4 5 6 7 8
8 9 0 1 2 3 4 5 6 7
7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
5 6 7 8 9 0 1 2 3 4
4 5 6 7 8 9 0 1 2 3
3 4 5 6 7 8 9 0 1 2
2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
不同行及不同列中共取出10个数,则必有两个数相同。
证明 将已给表中的第i行第j列的元素记作aij,将第j 列中元素记为bij=j-aij,于是原来表变为新表:
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
-8 2 2 2 2 2 2 2 2 2
-7 -7 3 3 3 3 3 3 3 3
-6 -6 -6 4 4 4 4 4 4 4
-5 -5 -5 -5 5 5 5 5 5 5
-4 -4 -4 -4 -4 6 6 6 6 6
-3 -3 -3 -3 -3 -3 7 7 7 7
-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 8 8 8
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 9 9
-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 10
将负数和-0加上10,所以各行相等,它们是1,2,…,9,10。即有
bij≡i(mod10)
所以
aij≡j-i(modl0)
用反证法证明如下。如果在原表中能从第1行中取出a1i1,第2行中取出a2i2,……,第10行中取出a10i10,它们是10个不同数,这证明了
(1)对a1i1,a2i2,…,a10i10而言,il,i2,…,il0为1,2,…,10的-个排列;
(2) a1i1,a2i2,…,a10i10为0,1,…,9的-个排列。
所以

这推出矛盾。至此证明了在不同行及不同列取出的数,至少有两个相同.