Des chaussettes et des gants

Un tiroir à chaussettes contient de manière désordonnée 5 paires de chaussettes bleues et 5 paires de chaussettes rouges. Un aveugle souhaite prendre des chaussettes dans ce tiroir pour les mettre dans son sac de voyage de manière à être sûr d’avoir au moins une paire de la même couleur. Combien de chaussettes doit-il prendre au minimum ?

Il y a aussi un tiroir à gants qui contient 5 paires de gants bleus et 5 paires de gants rouges. Combien de gants l’aveugle doit-il prendre dans ce tiroir pour être sûr d’avoir une paire de la même couleur ?

Indice
Le nombre de chaussettes qu’il suffit de prendre n’est pas très grand. Pour déterminer le bon nombre de gants à prendre, il faut remarquer qu’à la différence des chaussettes, on peut trouver dans le tiroir des gants pour la main droite et des gants pour la main gauche. Une paire de gants convenable doit donc être constituée d’un gant droit et d’un gant gauche de la même couleur.
Solution
Le nombre de chaussettes à prendre au minimum est 3 ! En effet, l’un de ces 4 cas se produira alors :
– 3 chaussettes bleues
– 2 chaussettes bleues et 1 chaussette rouge
– 1 chaussette bleue et 2 chaussettes rouges
– 3 chaussettes rouges
On remarque que cette solution ne dépend pas des nombres de chaussettes donnés dans l’énigme. La solution reste inchangée par exemple avec 6 paires de chaussettes bleues et 8 paires de chaussettes rouges dans le tiroir.

Le nombre de gants à prendre au minimum est 11 ! Les gants peuvent être rangés dans les 4 catégories suivantes :
– bleu et gauche
– bleu et droit
– rouge et gauche
– rouge et droit
Chaque catégorie contient 5 gants. On remarque que si l’aveugle prend des gants dans 3 catégories différentes alors il obtiendra forcément une paire convenable. Pour être sûr que l’aveugle prenne des gants dans 3 catégories différentes, il faut lui demander de prendre plus de 10 gants. En effet, puisqu’il aura pris plus de 5 gants, il n’aura pas pris tous ses gants uniquement dans une catégorie et puisqu’il aura pris plus de 10 gants, il n’aura pas pris tous ses gants uniquement dans 2 catégories. Ainsi, on peut conclure qu’il aura pris ses gants dans au moins 3 catégories différentes et qu’il obtiendra une paire convenable.

On remarque que cette solution dépend cette fois des nombres de gants donnés dans l’énigme. Si l’énigme est par exemple posée avec 6 paires de gants bleus et 8 paires de gants rouges alors le nombre de gants que l’aveugle doit prendre dans le tiroir est 2\times \text{max}\{6,8\}+1=17.

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