完整答案
将这2009个人,看作平面上的点。如果两人是朋友,就用线段连起来。因为其中任意两个人都有而且仅有一个共同朋友,所以不可能存在四边形。合理的图案是,初始图案为一个三角形,然后将已有图案上的同一个顶点(设为0)和其他还没有连入图案的两点连成三角形。如此即可得这2009人之间的关系。即以0为顶点但无公共边的一组三角形。显然,这些人中朋友最多的必须有2008个朋友。朋友最少的也必须有2个朋友。
易证3个人是三角形,4个人时不存在任意两人都有且只有一个朋友(我假定朋友关系是互反的)这种状态。五人(n=5)时是共用一个顶点两个三角形,设为0,即{0,1,2}, {0,3,4} ({a,b,c}表示a,b,c两两之间是朋友。)
假定n=2k+1人时成立,即关系为以0为顶点但无公共边的一组三角形:{0,1,2},...,{0, 2k-1, 2k}.
n=2k+2时,将2k+1加入图案(原来的2k+1人之间任意两人都有且只有一个朋友),设0和2k+1的公共朋友为a,这样我们有了一个三角形{0, a, 2k+1}, 但是a在原来的某个三角形上,设为{0,a,b}.
于是0和a有了两个公共朋友,矛盾。因此n为偶数时,不存在任意两人都有且只有一个朋友(我假定朋友关系是互反的)这种状态
n=2k+3时,将2k+1和2k+2加入图案(原来的2k+1人之间任意两人都有且只有一个朋友),我们证明2k+1和2k+2的公共朋友只能为0。不然,设其公共朋友为a。另取点b, 使得a和b不在一个三角形上(n>=5时总存在这样的点b)。2k+1和b的公共朋友只能是0,2k+2以及和b在同一三角形的c中的一个。首先不能是2k+2,因为这样2k+1,2k+2有两个公共朋友,a和b。不能是c,这样b和c有两个公共朋友0和2k+1。也不能是0,否则0和a有两个公共朋友2k+1和0,a原来的公共朋友。综上,2k+1和2k+2的公共朋友只能为0。接着易证0和2k+1的公共朋友只能2k+2。