сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В квад­ра­те со сто­ро­ной 1 от­ме­ти­ли 53 точки, из ко­то­рых че­ты­ре яв­ля­ют­ся вер­ши­на­ми квад­ра­та, а осталь­ные (про­из­воль­ные) 49 точек лежат внут­ри. До­ка­жи­те, что най­дет­ся тре­уголь­ник с от­ме­чен­ны­ми вер­ши­на­ми, име­ю­щий пло­щадь не более 0,01.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть в квад­ра­те от­ме­че­но n точек: 4 вер­ши­ны квад­ра­та и n минус 4 точки внут­ри  левая круг­лая скоб­ка n боль­ше 4 пра­вая круг­лая скоб­ка . До­ка­жем по ин­дук­ции, что квад­рат можно раз­бить на тре­уголь­ни­ки с от­ме­чен­ны­ми вер­ши­на­ми, при­чем число тре­уголь­ни­ков равно 2 n минус 6. К та­ко­му вы­ра­же­нию не­труд­но прий­ти рас­смат­ри­вая зна­че­ния n=5 и n=6.

База ин­дук­ции оче­вид­на: при n=5 имеем 4 тре­уголь­ни­ка с общей вер­ши­ной внут­ри квад­ра­та.

Пусть для n= k квад­рат раз­бит на 2 k минус 6 тре­уголь­ни­ков, и мы до­бав­ля­ем  левая круг­лая скоб­ка k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка -ую от­ме­чен­ную точку M. Если она ока­за­лась внут­ри не­ко­то­ро­го тре­уголь­ни­ка ABC дан­но­го раз­би­е­ния, то мы по­лу­чим три новых тре­уголь­ни­ка MAB, MBC, MAC вме­сто «ста­ро­го») тре­уголь­ни­ка ABC.

Таким об­ра­зом, число тре­уголь­ни­ков при до­бав­ле­нии новой вер­ши­ны стало равно

2 k минус 6 плюс 2=2 левая круг­лая скоб­ка k плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 6,

и тем самым ин­дук­ци­он­ный пе­ре­ход до­ка­зан.

Если же точка M по­па­ла на сто­ро­ну, ска­жем, AB тре­уголь­ни­ка ABC, то AB яв­ля­ет­ся общей сто­ро­ной тре­уголь­ни­ка ABC и не­ко­то­ро­го дру­го­го тре­уголь­ни­ка раз­би­е­ния  — ска­жем, тре­уголь­ни­ка АВD. В этом слу­чае будем иметь 4 новых тре­уголь­ни­ка AMD, BMD, AMC, BMC вме­сто двух «ста­рых» тре­уголь­ни­ков АBC и АBD, и тем самым опять ко­ли­че­ство тре­уголь­ни­ков уве­ли­чи­лось на 2. Итак, при n=53 по­лу­чим раз­би­е­ние квад­ра­та на 2 умно­жить на 53 минус 6=100 тре­уголь­ни­ков с от­ме­чен­ны­ми вер­ши­на­ми и по­это­му в еди­нич­ном квад­ра­те най­дет­ся тре­уголь­ник пло­ща­ди не более 0,01.