Задача
Дана выпуклая фигура и точка A внутри нее. Докажите, что найдется хорда (т.е. отрезок, соединяющий две граничные точки выпуклой фигуры), проходящая через точку A и делящаяся точкой A пополам.
Решение
Проведем какую-нибудь хорду через точку A. Обозначим
через a и b длины отрезков, на которые хорда разбивается точкой A.
Начинаем вращать хорду против часовой стрелки (тем самым непрерывно менять
направление хорды). При этом величина a непрерывно зависит от угла
поворота$\phi$, т.е.$a=a(\phi )$.
Таким же образом, b непрерывно зависит от угла
поворота$\phi$. Рассмотрим разность
как функцию
от$\phi$. В начальный момент эта величина равна$a(0)-b(0)$, при повороте на 1800отрезки, на которые точка A разбивает хорду, меняются местами,
т.е.$a(\pi )-b(\pi )=-(a(0)-b(0))$.
Итак, на концах отрезка$[0;\pi ]$функция$a(\phi )-b(\phi )$принимает значения разных
знаков, поэтому при некотором$\phi \in [0;\pi ]$выполнено равенство$a(\phi )-b(\phi )=0$, т.е.
достигается равенство длин отрезков хорды.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь