В шкафу стоит 20 колб с химикатами (в какой пробирке какой

Если мы оставим 9 колб, то может оказаться по 3 пробирки каждого вида, то есть там не будет 4 пробирки с одним химикатом.

Значит, необходимо бросить не меньше 10 пробирок, и брать тоже не больше 10.

Но, если мы оставим 10, или даже 12 пробирок, то может оказаться 8 со щелочью, 2 с хлоридом и 2 с бромидом.

Тогда у нас будет 4 пробирки одного вида, но не будет 3 пробирки другого вида.

Означает, необходимо взять 7 пробирок и бросить 13.

Тогда в любом случае будет 4 колбы одного вида и 3 пробирки иного вида.