Cada entero positivo se colorea de azul o de rojo de forma que la suma de cualesquiera dos números (no necesariamente distintos) del mismo color, sea azul. Determinar todas las coloraciones posibles del conjunto de los enteros positivos que sigan esta regla.
Solución. Los números pares tienen que ser necesariamente azules ya que se obtienen como suma de un número (su mitad) consigo mismo. Por tanto, si un número impar $2k+1$ está pintado de azul, se tiene que todos los siguientes impares $2k+3=(2k+1)+2$, $2k+5=(2k+1)+4$,... también tienen que estar pintados azules. Nos quedan, en consecuencia, las siguientes coloraciones:
- Todos los pares de azul y todos los impares de rojo.
- Todos los enteros de azul salvo los primeros $n$ impares, que están pintados de rojo, para cierto $n\geq 0$. En particular, para $n=0$, tendríamos todos los enteros pintados de azul.
Es fácil ver que estas dos formas de pintar cumplen la regla de coloración, luego son las únicas posibilidades.