Для решения этой задачи воспользуемся принципом включения-исключения. Мы знаем, что в роще растут 100 деревьев четырёх видов: берёзы, ели, сосны и осины, и что среди любых деревьев обязательно найдутся деревья всех четырёх видов.
Чтобы определить наименьшее количество деревьев, среди которых обязательно будут деревья хотя бы трёх видов, давайте рассмотрим сценарий, в котором мы максимально ограничены в количестве видов деревьев.
Представим худший случай: у нас есть 100 деревьев, и мы хотим, чтобы среди них было деревьев только двух видов. Поскольку среди деревьев всех четырёх видов обязательно имеются, мы можем представить, что среди 100 деревьев у нас, например, есть 50 берёз и 50 елей. В этом случае деревья трёх видов (сосны и осины) отсутствуют.
Теперь, чтобы гарантировать, что среди любого выбранного количества деревьев обязательно будут деревья хотя бы трёх видов, нам следует добавить ещё одно дерево. Таким образом, если мы выберем 101 дерево, то даже в худшем случае, по принципу Дирихле, среди выбранных деревьев будут хотя бы три вида.
Следовательно, наименьшее количество деревьев, среди которых обязательно найдутся деревья хотя бы трёх видов, составляет 101.