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m skyscrapers in square grid nxn

Source: 7th QEDMO problem 6 (14. - 17. 1. 2010) https://artofproblemsolving.com/community/c1512515_qedmo_200507

May 9, 2021
combinatorics

Problem Statement

Let a city be in the form of a square grid which has n×nn \times n cells, each of which contain a skyscraper . At first the mm skyscrapers burn, but the fire spreads: everyone skyscraper that has at least two burning neighboring houses (by neighboring houses we mean only houses that border the house along a street, not just at a corner) immediately gets fire. Prove that when in the end the whole city burns down, of must have been mnm \ge n.
[hide=original wording in German] Eine Stadt habe die Form eines quadratischen Gitters, welches n × n Zellen habe, von denen jede ein Hochhaus enthalte. Anfangs brennen m der Hochh¨auser, doch der Brand pflanzt sich fort: Jedes Hochhaus, das mindestens zwei brennende Nachbarh¨auser hat (unter Nachbarh¨ausern verstehen wir dabei nur H¨auser, die entlang einer Straße an das Haus angrenzen, nicht nur an einer Ecke), f¨angt sofort Feuer. Man beweise: Wenn am Ende die gesamte Stadt abgebrannt ist,muss m ≥ n gewesen sein.