сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Назовём змей­кой в вы­пук­лом n-уголь­ни­ке не­за­мкну­тую, не са­мо­пе­ре­се­ка­ю­щу­ю­ся ло­ма­ную из n − 1 зве­ньев, мно­же­ство вер­шин ко­то­рой сов­па­да­ет с мно­же­ством всех вер­шин n-уголь­ни­ке. Найти число раз­лич­ных змеек в n-уголь­ни­ке. (Змей­ки равны, если сов­па­да­ют, как гео­мет­ри­че­ские места точек n-уголь­ни­ка. На­при­мер, число змеек в тре­уголь­ни­ке равно 3).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1)   До­ка­жем по ин­дук­ции, что число змеек, одним из кон­цов ко­то­рых яв­ля­ет­ся фик­си­ро­ван­ная вер­ши­на А, равно 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка . База при n=3 оче­вид­на. Для про­из­воль­но­го n, имеем две воз­мож­но­сти для звена с кон­цом А  — это сто­ро­ны АВ и АС n-уголь­ни­ка, где В и С  — со­сед­ние с А вер­ши­ны. Если пер­вое звено АХ от­лич­но от АВ и АС, то диа­го­наль АХ делит n-уголь­ник на два не­вы­рож­ден­ных мно­го­уголь­ни­ка с более, чем тремя вер­ши­на­ми в каж­дом, счи­тая А и Х. Тогда вто­рое звено змей­ки и все сле­ду­ю­щие, ввиду её не­са­мо­пе­ре­се­ка­е­мо­сти, будут ле­жать в одном из них и не смо­гут со­дер­жать вер­ши­ну дру­го­го, от­лич­ную от А и Х, что про­ти­во­ре­чит усло­вию. Пусть пер­вым зве­ном яв­ля­ет­ся АВ, тогда остав­ши­е­ся n минус 2 звена змей­ки яв­ля­ют­ся змей­кой с на­ча­лом В в n минус 1-уголь­ни­ке, по­лу­ча­ю­щем­ся из ис­ход­но­го уда­ле­ни­ем тре­уголь­ни­ка АВС. По ин­дук­ци­он­но­му пред­по­ло­же­нию, таких змеек будет 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка   — это в точ­но­сти все змей­ки с край­ним зве­ном АВ. Ана­ло­гич­но, змеек с край­ним зве­ном АС тоже будет 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му общее число змеек, одним из кон­цов ко­то­рых яв­ля­ет­ся А, будет 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

2)  Те­перь умно­жим 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка на число вер­шин n и по­де­лим по­по­лам, так как каж­дую змей­ку мы под­счи­та­ли два­жды  — с каж­до­го из её кон­цов  — всего n умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: n умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Вер­ное ре­ше­ние.7
От­сут­ствие де­ле­ния по­по­лам.5
От­сут­ствие обос­но­ва­ния того, что при вы­бо­ре сле­ду­ю­ще­го звена змей­ки есть толь­ко две воз­мож­но­сти из «со­сед­них» вер­шин.5
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из пе­ре­чис­лен­ных выше кри­те­ри­ев.0
Мак­си­маль­ный балл7