Cho tập hợp $X=\{ 1;2;3;..;120\}$ gồm $120$ số nguyên dương đầu tiên, trong đó có $60$ số được viết bằng màu đỏ và $60$ số còn lại được viết bằng màu xanh. Chứng minh rằng tồn tại $40$ số tự nhiên liên tiếp của tập $X$, trong đó có $20$ số được viết bằng màu đỏ và $20$ số được viết bằng màu xanh.
(Thanh Hóa, chuyên Toán năm $23-24$)