Udowodnij, że wśród 13 punktów dowolnie wybranych z koła o promieniu 1, trzy two
Karmel: Udowodnij, że wśród 13 punktów dowolnie wybranych z koła o promieniu 1, trzy tworzą trójkąt o
polu nie większym niż 0, 6.
26 sie 09:26
wredulus_pospolitus:
Tutaj rozumowanie jest niestety trochę bardziej intuicyjne (niż bym tego chciał):
Zauważmy, że:
1) Skoro punkty mają być w kole to wysokość każdego z trójkątów (powstałych z tych punktów)
będzie mniejsza od 2 (średnica okręgu).
2) Tak więc, aby pole trójkąta mogło być większe od 0.6 to długość podstawy (najkrótszego boku)
musiałaby być większa od 0.6.
3) Odległość pomiędzy dwoma punktami na krańcach koła będzie mniejsza od długości łuku
wyznaczonego przez te dwa punkty. Tak więc długość łuku musiałaby być większa niż 0.6
4) Mamy obrać 13 punktów. Czyli będziemy mieli 13 takich odcinków (13 łuków)
5) Obwkoła = 2π*1 < 2*3.2 = 6.4 < 13*0.5 < 13*0.6
6) Związku z tym −−− obierając punkty tylko na skraju koła nie możemy wygenerować wszystkich
trójkątów o polu większym niż 0.6
7) Jeżeli natomiast jakikolwiek punkt leży wewnątrz koła, wtedy wysokość trójkąta będzie
jeszcze mniejsza, co spowoduje konieczność posiadania dłuższej podstawy.
26 sie 18:44
1: a takie?
W kole o promieniu 2 wybranych zostało 13 punktów, z których żadne 3 nie są współliniowe.
Uzasadnij, że wśród trójkątów, których wierzchołkami są wybrane punkty znajduje się trójkąt o
polu
nie większym niż √3
1 lut 19:41
1: analogicznie nie idzie
1 lut 19:41
wredulus_pospolitus:
Tutaj bym podszedł w ten sposób.
Dzielimy koło na cztery ćwiartki. Mamy 13 punktów. Wynika z tego, że co najmniej 4 z nich będą
leżeć w jednej ćwiartce + obrzeże (wliczając w to środek okręgu) −−− metoda szufladkowania
Dirichleta..
Z czterech punktów możemy zbudować czworokąt, który później można podzielić na dwa trójkąty (za
pomocą jednej z przekątnych).
| πr2 | |
Ćwiartka koła o promieniu 2 ma pole: |
| = π < 3.15. |
| 4 | |
Czyli pole czworokąta będzie < 3.15
W takim razie pole MNIEJSZEGO z dwóch trójkątów powstałych przez podział tegoż czworokąta
| 3.15 | |
będzie < |
| = 1.575 < 1.73 < √3 |
| 2 | |
Czy taki dowód przemawia do Ciebie
1 lut 20:27
wredulus_pospolitus:
Zauważ, że tamte szacowanie sprzed 3.5 lat było o wiele wiele słabsze od tego, które obecnie Ci
pokazałem.
1 lut 20:31
wredulus_pospolitus:
Inne podejście do tematu ... ale na to samo kopyto −−−> podziel koło na 6 części. W jednej z
nich na pewno mamy 3 punkty.
Zauważ, że można też było podzielić koło na 6 części ... wtedy mamy pewność, że w jednej z tych
części mamy 3 punkty. Maksymalne pole trójkąta jakie te 3 punkty mogą stworzyć jest równe
DOKŁADNIE √3 co jest polem trójkąta równobocznego o boku równym 2.
1 lut 20:36
wredulus_pospolitus:
I idąc za ciosem −−− podziel koło na 2 części ... pole każdej z nich wynosi 2π < 6.3.
W jednej z tych części na pewno będzie minimum 7 punktów −−−> masz siedmiokąt.
Prowadzimy przekątne z jednego z wierzchołków tego siedmiokąta i mamy 5 trójkątów.
| 2π | | 6,3 | |
Z nich, ten o najmniejszym polu będzie miał na pewno pole ≤ |
| < |
| = 1,26 < √2 |
| 5 | | 5 | |
<
√3
Jak widzisz ... dzięki temu teraz mamy jeszcze mocniejsze oszacowanie maksymalnego pola
najmniejszego z trójkątów.
1 lut 20:46
1: a skąd wiemy że w ten sposób otrzymamy trójkąt o maksymalnym polu dzieląc koło na 6
przystających trójkątów?
1 lut 21:44
1: przecież pole trójkąta który tworzy jakby z tym kątem 60 stopni kąt środkowy i opisany na tym
samym łuku stworzy pole większe
1 lut 21:57
1: i będzie zawierał ten trójkąt równoboczny o promieniu 2
1 lut 21:57
1: dobra my mamy uzasadnić że zawsze da się znaleźć taki trójkąt o polu
1 lut 22:06
1: zatem nawet 7 punktów by wystarczyło już na stwierdzenie pola √3 a jak mamy 13 to możemy też
podzielić na 12 części?
1 lut 22:26
.: Nie.
Mając dwie połówki koła i 13 punktów, wiemy że w jednej z połówek NA PEWNO będzie conajmniej 7
punktow.
Gdybyśmy mieli tylko 7 punktow to przecież nie wszystkie 7 musiałyby być w jednej polowce.
A jak podzielisz koło na 12 części to jedyne co masz to to, że w jednej z tych części będą 2
punkty, i co z tego? Jak z 2 punktow chcesz trojkat zbudować?
2 lut 10:06