Задача
В квадрате отметили 20 точек и соединили их непересекающимися отрезками друг с другом и с вершинами квадрата так, что квадрат разбился на треугольники. Сколько получилось треугольников?
Решение
Решение 1: Будем считать отмеченные точки и вершины квадрата вершинами, а соединяющие их отрезки и стороны квадрата – рёбрами плоского графа. Для каждого куска, на которые этот граф разбивает плоскость, подсчитаем число ограничивающих его рёбер, и все полученные числа сложим. Поскольку каждое ребро разделяет два куска, то в итоге получим удвоенное число рёбер. Так как все куски, кроме внешнего – треугольники, а внешний кусок ограничен четырьмя рёбрами, то 3(F– 1) + 4 = 2E, то есть E= 3(F– 1) : 2 + 2. Заметим, что число вершин нашего графа равно 24 и подставим количества вершин и рёбер вформулу Эйлера(задача130759): 24 – (½ (F– 1) + 2) +F= 2. Отсюда F= 43. Таким образом, число треугольников, на которые разбился квадрат, равно 42.
Решение 2: Пусть квадрат разбился на n треугольников. Подсчитаем двумя способами сумму углов этих треугольников. С одной стороны, она равна 180°n. С другой стороны, эти углы составляют 20 полных углов и четыре угла квадрата, то есть сумма их равна 20·360° + 4·90° = 42·180°. Отсюда n = 42.
Ответ
42 треугольника.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь