Coloque, digamos, cuatro personas [matemáticas] A, B, C [/ matemáticas] y [matemáticas] D [/ matemáticas] en los vértices de un polígono regular. Comience con una persona [matemáticas] A [/ matemáticas]. Registre cada apretón de manos que una persona [matemática] A [/ matemática] hace con una flecha que se origina en [matemática] A [/ matemática] y termina en la persona con quien [matemática] A [/ matemática] se da la mano.
¿Cuántas flechas habrá? Bueno, [matemáticas] A [/ matemáticas] se dará la mano con todas las personas restantes [matemáticas] 3 = 4 -1 [/ matemáticas] y por lo tanto, inicialmente, habrá flechas [matemáticas] 3 [/ matemáticas]:
Ahora mantenga todas las flechas de [math] A [/ math] en su lugar y pase a la persona [math] B [/ math]. ¿Cuántas flechas que se originan en [matemáticas] B [/ matemáticas] habrá? De nuevo: [matemáticas] 3 = 4 – 1 [/ matemáticas]. Realice el mismo experimento para las personas restantes [matemáticas] C [/ matemáticas] y [matemáticas] D [/ matemáticas].
¿Cuál es el número total de todas las flechas? Bueno, debería ser:
[matemáticas] 12 = 3 \ veces 4 = (n – 1) \ veces n \ etiqueta {1} [/ matemáticas]
donde tomamos [math] n [/ math] para significar el número de vértices en una regular [math] n [/ math] -gon.
El número total en ( 1 ) representa el número acumulado pero no el número distinto de apretones de manos realizados hasta el momento. Cuando [matemática] A [/ matemática] se da la mano con, digamos, [matemática] C [/ matemática] entonces en el marco de referencia de A él / ella hace un apretón de manos y en el marco de referencia de C él / ella hace un apretón de manos para Un total de dos apretones de manos. ¿O es eso? En el marco de referencia de un observador lateral, solo se produjo un apretón de manos distinto .
Otra forma de ver este exceso de conteo es comparar las puntas de flecha con el número de segmentos de línea a los que están unidas.
Dado que un apretón de manos, por definición, es un evento que involucra a dos personas, entonces tenemos que dividir el número en ( 1 ) por dos:
[matemáticas] \ dfrac {n (n-1)} {2} = 4950 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]
[matemáticas] n (n-1) = 9900 = 99 \ cdot 100 = 100 \ cdot 99 \ tag * {} [/ matemáticas]
[matemáticas] n = 100 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]
Observe que, como efecto secundario de resolver este problema de esta manera particular, también dedujimos el número de segmentos de línea distintos que se pueden construir en todos los vértices de un [regular] matemático [/ matemático] -gon:
[matemáticas] \ dfrac {n (n-1)} {2} \ etiqueta * {} [/ matemáticas]
Por último, con solo un esfuerzo marginal, si definimos una diagonal de un [math] n [/ math] -gon regular como un segmento de línea que conecta dos vértices no adyacentes, entonces para cada vértice fijo de todos [math] n [/ math] tales vértices excluimos sus dos vecinos inmediatos, para [math] n-2 [/ math], y en sí, para [math] n-3 [/ math], y obtenemos el número total de diagonales como:
[matemáticas] \ dfrac {n (n-3)} {2} \ etiqueta * {} [/ matemáticas]