Назад
Задача

а) Докажите, что любой неравносторонний треугольник можно разрезать на неравные треугольники, подобные исходному. б) Докажите, что правильный треугольник нельзя разрезать на неравные правильные треугольники.

Решение

а) Можно считать, чтоBC/AC=k> 1. Приложим к треугольникуABCтреугольники 1, 2, 3, 4 и 5 (см. рис.). Может оказаться, что треугольники 4 и 5 равны, т. е.k+k3=k4. В этом случае дополним конструкцию треугольниками 6 и 7, а треугольник 5 заменим треугольником 8. Тогда треугольники 7 и 8 не равны, т. е.k6 ≠ k+k3+k5. В самом деле, так какk+k3=k4, тоk6=k2(k+k3) =k3+k5<k+k3+k5.

б) Предположим, что правильный треугольник разрезан на неравные правильные треугольники. Стороны двух треугольников разбиения не могут совпадать. Будем рассматривать только стороны треугольников разбиения, лежащие внутри (не на границе) исходного треугольника; пустьN — число таких сторон. Возникает три типа вершин треугольников разбиения (см. рис.). Из каждой вершины 1-го, 2-го и 3-го типа выходит соответственно 4, 12 и 6 сторон. Пустьn1,n2иn3 — количества точек 1-го, 2-го и 3-го типа. ТогдаN= (4n1+ 12n2+ 6n3)/2 = 2n1+ 6n2+ 3n3. Каждой точке 3-го типа можно сопоставить 3 стороны (на рис. это стороныAB,OPиOQ). Легко проверить, что каждая сторона будет соответствовать хотя бы одной точке 3-го типа. Следовательно,N$\le$3n3, а значит,2n1+ 6n2$\le$0. В частности,n1= 0, т. е. разбиение состоит лишь из исходного треугольника.
Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет