Назад
Задача

Решите задачу 13.44, используя свойства центра масс.

Решение

Поместим в вершины многоугольникаA1...Anединичные массы. Тогда O — центр масс данной системы точек. Поэтому$\overrightarrow{A_iO}$= ($\overrightarrow{A_iA_1}$+...+$\overrightarrow{A_iA_n}$)/nи AiO$\le$(AiA1+...+AiAn)/n. Следовательно,d=A1O+...+AnO$\le$${\frac{1}{n}}$$\sum\limits_{i,j=1}^{}$AiAj. Число nможно записать либо в видеn= 2m, либо в видеn= 2m+ 1. Пусть P — периметр многоугольника. Ясно, чтоA1A2+...+AnA1=P,A1A3+A2A4+...+AnA2$\le$2P,...,A1Am + 1+A2Am + 2+...+AnAm$\le$mP, причем в левых частях этих неравенств встречаются все стороны и диагонали. Так как в сумму$\sum\limits_{i,j=1}^{n}$AiAjвсе они входят дважды, то

d$\displaystyle \le$$\displaystyle {\frac{1}{n}}$$\displaystyle \sum\limits_{i,j=1}^{n}$AiAj$\displaystyle \le$$\displaystyle {\frac{2}{n}}$(P + 2P +...+ mP) = $\displaystyle {\frac{m(m+1)}{n}}$ P.

При nчетном это неравенство можно усилить за счет того, что в этом случае в суммуA1Am + 1+...+AnAm + nкаждая диагональ входит дважды, т. е. вместоmPможно взятьmP/2. Значит, при nчетном
d$\displaystyle \le$$\displaystyle {\frac{2}{n}}$$\displaystyle \Bigl($P + 2P +...+ (m - 1)P + $\displaystyle {\frac{m}{2}}$P$\displaystyle \Bigr)$ = $\displaystyle {\frac{m^2}{n}}$ P.
Таким образом, при nчетномd$\le$${\frac{m^2}{n}}$ P=${\frac{n}{4}}$P, а при nнечетномd$\le$${\frac{m(m+1)}{n}}$ P=${\frac{n^2-1}{4n}}$ P.
Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет