Beste Ionica,
Mijn zoon stelde me een vraag die ik echt niet kon beantwoorden: zouden er op de wereld twee gezinnen zijn die allebei twee kinderen hebben en dat de twee kinderen op precies dezelfde dag geboren zijn? De enige reactie die ik kon geven was: laten we het Ionica vragen.
Femke Vlems

Beste Femke (en zoon),

Dit is een probleem dat perfect te beantwoorden valt met het duiventilprincipe. Dit wiskundige principe zegt dat als je n duiven in een duiventil met m hokjes stopt waarbij n groter is dan m (en je dus meer duiven dan hokjes hebt), er minstens één hokje moet zijn waarin meer dan één duif zit. Verdeel twaalf duiven in elf hokjes en je krijgt onvermijdelijk een hokje met twee of meer duiven erin. Dit principe is al bekend sinds de 17de eeuw, maar wordt vaak vernoemd naar de Duitse wiskundige Johann Dirichlet, die het in 1834 beschreef.

Je kunt allerlei dingen bewijzen door ze te vertalen naar duiven en hokjes. Als je bijvoorbeeld uit een mand met blauwe en gele sokken blind drie losse sokken pakt, zul je altijd een paar van dezelfde kleur erbij hebben. Je gebruikt het duiventilprincipe met de sokken als duiven en de kleuren als hokjes (één voor geel en één voor blauw). Met drie sokken en twee hokjes moeten er in één hokje minstens twee sokken zitten, dus heb je altijd een paar.

Nu de verjaardagsvraag van je zoon. Ik neem aan dat hij bedoelt dat de oudste kinderen van de twee gezinnen op dezelfde dag geboren moeten zijn en dat de twee jongste kinderen ook weer op precies dezelfde dag geboren zijn. We gaan het duiventilprincipe toepassen met als hokjes alle mogelijke combinaties van geboortedata van twee kinderen in één gezin.

Voor een kind onder de 18 zijn er 6.573 mogelijke geboortedata. Dat betekent dat er voor een gezin met twee kinderen maximaal 6.573 maal 6.573 mogelijke combinaties van geboortedata bestaan, dat zijn er 43.204.329. (Het zullen er eigenlijk iets minder zijn, omdat niet alle combinaties voorkomen. Als de twee kinderen geen tweeling zijn, zit er minstens zes maanden tussen hun geboortedata. Bij tweelingen worden twee kinderen doorgaans op precies dezelfde datum geboren, heel soms op twee opeenvolgende dagen en in zeldzame situaties elf weken uit elkaar.)

We nemen die 43.204.329 hokjes en gaan daar alle gezinnen met twee kinderen op de hele wereld over verdelen. Hoeveel zijn dat er? Alleen in de Verenigde Staten zijn het er al 23.042.000.

Kortom: als we alle gezinnen met twee kinderen ter wereld als duiven over de schamele 43.204.329 hokjes met geboortedagcombinaties verdelen, dan is er zeker een hokje met minstens twee gezinnen (het zullen er zelfs veel meer zijn). Dus ja, er zijn zeker ergens in de wereld twee gezinnen met twee kinderen waarbij die kinderen op dezelfde dag geboren zijn. Helaas zegt het duiventilprincipe alleen niets over hoe je die zou kunnen vinden.

Deze column verscheen op 16 februari 2024 in de Volkskrant.

Nieuwe adviesvragen zijn van harte welkom. Liefst persoonlijke vragen die op het eerste gezicht he-le-maal niets met wiskunde te maken hebben. U kunt ze insturen via ionica@volkskrant.nl.

Lees hier ook de andere columns van de reeks.