Назад
Задача

Из тридцати пунктовA1,A2, ...,A30, расположенных на прямойMNна равных расстояниях друг от друга, выходят тридцать прямых дорог. Эти дороги располагаются по одну сторону от прямойMNи образуют сMNследующие углы:

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
$\displaystyle \alpha$ 60o 30o 15o 20o 155o 45o 10o 35o 140o 50o 125o 65o 85o 86o 80o
  16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
$\displaystyle \alpha$ 75o 78o 115o 95o 25o 28o 158o 30o 25o 5o 15o 160o 170o 20o 158o
                               
Из всех тридцати пунктов выезжают одновременно тридцать автомобилей, едущих, никуда не сворачивая, по этим дорогам с одинаковой скоростью. На каждом из перекрёстков установлено по шлагбауму. Как только первая по времени машина проезжает перекрёсток, шлагбаум закрывается и преграждает путьвсемследующим машинам, попадающим на этот перекрёсток. Какие из машин проедут все перекрёстки на своём пути, а какие застрянут?
Решение

Ответ:нигде не будут задержаны машины с номерами 14, 23 и 24.

Пустьan— дорога, выходящая из пунктаAn,$\alpha_{n}^{}$— угол, который образует дорогаanс прямойMN,Pmn— перекрёсток дорогanиam.

(1) Если машинаamзадерживается на перекрёсткеPnm, то угол$\alpha_{n}^{}$ближе к90o, чем угол$\alpha_{m}^{}$(дорогаanкруче, чем дорогаam).

(2) Пустьm<n. Тогда дорогиamиanпересекаются, если$\alpha_{m}^{}$<$\alpha_{n}^{}$, и не пересекаются, если$\alpha_{m}^{}$$\ge$$\alpha_{n}^{}$.

(3) Если все дороги, пересекающиеan, менее круты, чем дорогаan, то машинаanнигде не задержится. Это следует из (1).

(4) Пустьam— самая крутая из дорог, пересекающихan. Еслиamкручеan, тоamне может быть задержана раньше перекрёсткаPnm. Действительно, предположим, что машинаamзадерживается на перекрёсткеPqm, лежащем на отрезкеAmPmn. Тогда согласно (1) дорогаaqкруче дорогиam, а значит, по условию она не может пересекатьan. Покажем, что это невозможно. Рассмотрим сначала случай, когда точкаAqлежит вне отрезкаAnAm. Прямаяaqпересекает сторонуAmPnmтреугольникаAmPnmAnи не пересекает сторонуAmAn, поэтому она пересекает сторонуPnmAn, а этого не может быть. Рассмотрим теперь случай, когда точкаAqлежит внутри отрезкаAnAm. Пусть сначалаn<q<m. Дорогиanиam,aqиamпересекаются, а дорогиaqиanне пересекаются. Поэтому из (2) следует, что$\alpha_{q}^{}$$\le$$\alpha_{n}^{}$<$\alpha_{m}^{}$. Угол$\alpha_{m}^{}$ближе к90o, чем угол$\alpha_{n}^{}$, поэтому неравенство$\alpha_{n}^{}$<$\alpha_{m}^{}$возможно лишь при$\alpha_{n}^{}$< 90o. Но тогда из неравенства$\alpha_{q}^{}$$\le$$\alpha_{n}^{}$следует, что дорогаaqне более крута, чем дорогаan, что противоречит условию. Случайn>q>mрассматривается аналогично.

(5) Если машинаanпроходит через все перекрёстки, то все дороги, пересекающиеan, менее круты, чем дорогаan; это следует из (4) и (1).

Итак, из (3) и (5) следует, что машинаanпроходит через все перекрёстки тогда и только тогда, когда все дороги, пересекающиеan, менее круты, чем дорогаan. Теперь уже легко получить требуемый результат.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет