Skaitļu virkni, kurā ir \(N\) elementi, sauksim par \(N\) mazāko naturālo skaitļu permutāciju, ja tajā atrodami visi naturālie skaitļi no \(1\) līdz \(N\).
Zināms, ka virkne \(\left\{ a_{i} \right\}\) ir \(n\) (\(n>3\)) mazāko naturālo skaitļu permutācija.
Virknes \(\left\{ b_{i} \right\}\) (\(1 \leq i \leq n-1\)) elementus aprēķina pēc formulas \(b_{i}=\left|a_{i+1}-a_{i}\right|\).
Virknes \(\left\{ c_{i} \right\}\) (\(1 \leq i \leq n-2\)) elementus aprēķina pēc formulas \(c_{i}=\left|b_{i+1}-b_{i}\right|\).
Pierādīt, ka \(\left\{ b_{i} \right\}\) un \(\left\{ c_{i} \right\}\) vienlaikus abas nevar būt attiecīgi \(n-1\) un \(n-2\) mazāko naturālo skaitļu permutācijas!
Pieņemsim pretējo, ka abas virknes \(\left\{b_{i}\right\}\) un \(\left\{c_{i}\right\}\) ir attiecīgi \(n-1\) un \(n-2\) mazāko skaitļu permutācijas. Tas nozīmē, ka virknē \(\left\{c_{i}\right\}\) ir skaitlis \(n-2\), bet virknē \(\left\{b_{i}\right\}\) ir visi skaitļi no \(1\) līdz \(n-1\).
Uzskatāmības pēc rakstīsim virknes vienu zem otras tā, ka elements \(b_{i}\) atrodas zem elementiem \(a_{i}\) un \(a_{i+1}\) pa vidu un arī elements \(c_{i}\) atrodas zem elementiem \(b_{i}\) un \(b_{i+1}\) pa vidu. Tieši virs \(n-2\) virknē \(\left\{c_{i}\right\}\) jāatrodas virknes \(\left\{b_{i}\right\}\) skaitliem 1 un \(n-1\), jo nav cita veida, kā virknē \(\left\{c_{i}\right\}\) iegūt \(n-2\). Līdzīgi tieši virs \(n-1\) virknē \(\left\{b_{i}\right\}\) jāatrodas virknes \(\left\{a_{i}\right\}\) skaitļiem \(1\) un \(n\), jo nav cita veida, kā virknē \(\left\{b_{i}\right\}\) iegūt skaitli \(n-1\). Tādējādi ir iespējami divi varianti, kādi skaitḷi atrodas virknē \(\left\{a_{i}\right\}\) virs \(1\) un \(n-1\) (skat. 11. att. un 12. att.). Gadījumi, kad virknē \(\left\{b_{i}\right\}\) skaitļi \(1\) un \(n-1\) atrodas pretējā secībā, ir šiem simetriski.

Virknē \(\left\{b_{i}\right\}\) kaut kur jāatrodas arī skaitlim \(n-2\), ko var iegūt tikai divos veidos: vai nu kā \(n-2\), vai arī kā \((n-1)-1\). Tātad virknē \(\left\{a_{i}\right\}\) vai nu skaitļu pārim \((1 ; n-1)\), vai arī \((2 ; n)\) jāatrodas blakus. Bet nevienā no gadījumiem tas nav iespējams. Patiešām, 11.att. gadijumā \(1\) un \(n-1\) neatrodas blakus, bet skaitlim \(n\) abi kaimiņi jau ir aizņemti, un līdzīgi 12.att. gadijumā skaitḷi \(2\) un \(n\) neatrodas blakus, bet skaitlim \(1\) abi kaimiņi jau ir aizņemti. Tātad pieņēmums bija aplams un abas virknes \(\left\{b_{i}\right\}\) un \(\left\{c_{i}\right\}\) vienlaikus nevar būt attiecīgi \(n-1\) un \(n-2\) mazāko naturālo skaitļu permutācijas.