сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На плос­ко­сти дан вы­пук­лый мно­го­уголь­ник с вер­ши­на­ми в целых точ­ках, со­дер­жа­щий внут­ри на­ча­ло ко­ор­ди­нат O. Пусть V1  — мно­же­ство век­то­ров, иду­щих из O в вер­ши­ны мно­го­уголь­ни­ка, а V2  — мно­же­ство век­то­ров, иду­щих из O во все целые точки, со­дер­жа­щи­е­ся внут­ри и на гра­ни­це мно­го­уголь­ни­ка (таким об­ра­зом, V1 со­дер­жит­ся в V2). Два куз­не­чи­ка пры­га­ют по целым точ­кам: каж­дый пры­жок пер­во­го куз­не­чи­ка сме­ща­ет его на век­тор из мно­же­ства V1, а вто­ро­го  — из V2. До­ка­жи­те, что для не­ко­то­ро­го числа c верно сле­ду­ю­щее утвер­жде­ние: если оба куз­не­чи­ка могут до­пры­гать из O до не­ко­то­рой точки A, при­чем вто­ро­му по­на­до­бит­ся для этого n прыж­ков, то пер­вый смо­жет сде­лать это не более чем за n + c прыж­ков.

 

(А. Ако­пян)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть \vecv при­над­ле­жит дробь: чис­ли­тель: V_2 , зна­ме­на­тель: V_1 конец дроби , тогда \vecv лежит в тре­уголь­ни­ке с вер­ши­на­ми \veca, \vecb,  \vecc из V_1, и, зна­чит, \vecv= альфа \veca плюс бета \vecb плюс гамма \vecc, где α, β, γ — не­от­ри­ца­тель­ные ра­ци­о­наль­ные числа с сум­мой 1 (они про­пор­ци­о­наль­ны пло­ща­дям тре­уголь­ни­ков vbc, vac, vab со­от­вет­ствен­но). Если N=N левая круг­лая скоб­ка \vecv пра­вая круг­лая скоб­ка   — общий зна­ме­на­тель чисел α, β, γ, то N прыж­ков на век­тор \vecv можно за­ме­нить на  альфа N прыж­ков на век­тор \veca,  бета N прыж­ков на век­тор \vecb,  гамма N прыж­ков на век­тор \vecc. Таким об­ра­зом, можно счи­тать, что вто­рой куз­не­чик ис­поль­зу­ет пры­жок на век­тор \vecv менее чем N левая круг­лая скоб­ка \vecv пра­вая круг­лая скоб­ка раз.

Пред­по­ло­жим, что утвер­жде­ние за­да­чи не­вер­но, тогда име­ет­ся по­сле­до­ва­тель­ность точек x_i, такая что f левая круг­лая скоб­ка x_i пра­вая круг­лая скоб­ка минус g левая круг­лая скоб­ка x_i пра­вая круг­лая скоб­ка arrow бес­ко­неч­ность , где f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка и g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка обо­зна­ча­ют ко­ли­че­ства прыж­ков, не­об­хо­ди­мых пер­во­му и вто­ро­му куз­не­чи­кам со­от­вет­ствен­но, чтобы до­стичь точки x . Пе­ре­хо­дя к под­по­сле­до­ва­тель­но­сти, можем счи­тать, что набор ис­поль­зо­ван­ных вто­рым куз­не­чи­ком прыж­ков из  дробь: чис­ли­тель: V_2, зна­ме­на­тель: V_1 конец дроби все­гда один и тот же  — ведь мы до­би­лись того, что ко­ли­че­ство воз­мож­ных таких на­бо­ров ко­неч­но. Еще не­сколь­ко раз пе­ре­хо­дя к под­по­сле­до­ва­тель­но­сти, можем счи­тать, что для каж­до­го век­то­ра \veca при­над­ле­жит V_1 ко­ли­че­ство n_i левая круг­лая скоб­ка \veca пра­вая круг­лая скоб­ка прыж­ков на век­тор \veca у вто­ро­го куз­не­чи­ка для до­сти­же­ния точки x_i ста­би­ли­зи­ру­ет­ся или же воз­рас­та­ет к бес­ко­неч­но­сти. Это поз­во­ля­ет счи­тать, что при i боль­ше j точка x_i до­сти­га­ет­ся вто­рым куз­не­чи­ком через про­ме­жу­точ­ную точку x_j, при­чем все прыж­ки из x_j в x_i лежат в V_1 и их ко­ли­че­ство равно g левая круг­лая скоб­ка x_i пра­вая круг­лая скоб­ка минус g левая круг­лая скоб­ка x_j пра­вая круг­лая скоб­ка . Но тогда пер­вый куз­не­чик может по­пасть в x_i за

f левая круг­лая скоб­ка x_j пра­вая круг­лая скоб­ка плюс g левая круг­лая скоб­ка x_i пра­вая круг­лая скоб­ка минус g левая круг­лая скоб­ка x_j пра­вая круг­лая скоб­ка =g левая круг­лая скоб­ка x_i пра­вая круг­лая скоб­ка плюс c

прыж­ков. Про­ти­во­ре­чие.