Назад
Задача

а) Докажите, что выпуклый многоугольник площади Sможно поместить в некоторый прямоугольник площади не более 2S. б) Докажите, что в выпуклый многоугольник площади Sможно вписать параллелограмм площади не менее S/2.

Решение

а) Пусть AB — наибольшая диагональ или сторона данного многоугольника M. Многоугольник Mзаключен внутри полосы, образованной перпендикулярами к отрезку AB, проходящими через точки Aи B. Проведем к многоугольнику Mдве опорные прямые, параллельные AB; пусть они пересекают многоугольник Mв точках Cи D. В результате многоугольник Mзаключен в прямоугольник, площадь которого равна 2SABC+ 2SABD$\leq$2S. б) Пусть M — исходный многоугольник, l — произвольная прямая. Рассмотрим многоугольник M1, одна из сторон которого — проекция Mна l, а длины сечений многоугольников Mи M1любой прямой, перпендикулярной l, равны (рис.). Легко проверить, что многоугольник M1тоже выпуклый, причем его площадь равна S. Пусть A — наиболее удаленная от lточка многоугольника M1. Прямая, равноудаленная от точки Aи прямой l, пересекает стороны многоугольника M1в точках Bи C. Проведем через точки Bи Cопорные прямые. В результате вокруг многоугольника M1будет описана трапеция (через точку Aтоже можно провести опорную прямую); площадь этой трапеции не менее S. Если высота трапеции (т. е. расстояние от точки Aдо прямой l) равна h, то ее площадь равна h . BC, а значит, h . BC$\geq$S. Рассмотрим сечения PQи RSмногоугольника Mпрямыми, перпендикулярными lи проходящими через Bи C. Длины этих сечений равны h/2, поэтому PQRS — параллелограмм, причем его площадь равна BC . h/2$\geq$S/2.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет