Назад
Задача

В квадрате со стороной 1 расположена фигура, расстояние между любыми двумя точками которой не равно 0, 001. Докажите, что площадь этой фигуры не превосходит: а) 0, 34; б) 0, 287.

Решение

а) Фигуру, лежащую внутри квадратаABCDсо стороной 1, обозначим через F, а ее площадь — через S. Рассмотрим два вектора$\overrightarrow{AA_1}$и $\overrightarrow{AA_2}$, где точка A1лежит на сторонеADи AA1= 0, 001, а точка A2лежит внутри углаBAD,$\angle$A2AA1= 60oи AA2= 0, 001 (рис.). Пусть F1и F2 — образы Fпри параллельных переносах на векторы$\overrightarrow{AA_1}$и $\overrightarrow{AA_2}$. Фигуры F,F1и F2не имеют общих точек и лежат внутри квадрата со стороной 1, 001. Поэтому3S< 1, 0012, т. е.S< 0, 335 < 0, 34. б) Рассмотрим вектор$\overrightarrow{AA_3}$=$\overrightarrow{AA_1}$+$\overrightarrow{AA_2}$. Повернем вектор$\overrightarrow{AA_3}$вокруг точки A(против часовой стрелки на острый угол) так, чтобы точка A3перешла в точку A4, для которойA3A4= 0, 001. Рассмотрим также векторы$\overrightarrow{AA_5}$и $\overrightarrow{AA_6}$длиной 0, 001, образующие с вектором$\overrightarrow{AA_4}$углы 30oи лежащие по разные стороны от него (рис.). Обозначим образ фигуры Fпри параллельном переносе на вектор$\overrightarrow{AA_i}$через Fi. Для определенности будем считать, чтоS(F4$\cap$F)$\le$S(F3$\cap$F). ТогдаS(F4$\cap$F)$\le$S/2, поэтомуS(F4$\cup$F)$\ge$3S/2. Фигуры F5и F6не пересекаются ни друг с другом, ни с фигурами Fи F4, поэтомуS(F$\cup$F4$\cup$F5$\cup$F6)$\ge$7S/2. (Если бы оказалось, чтоS(F3$\cap$F)$\le$S(F4$\cap$F), то вместо фигур F5и F6нужно было бы взять F1и F2.) Так как длины векторов$\overrightarrow{AA_i}$не превосходят 0, 001$\sqrt{3}$, все рассматриваемые фигуры лежат внутри квадрата со стороной 1 + 0, 002$\sqrt{3}$. Поэтому7S/2$\le$(1 + 0, 002$\sqrt{3}$)2и S< 0, 287. римечаниеS(A$\cup$B) — площадь объединения фигур Aи B,S(A$\cap$B) — площадь их пересечения.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет