Назад
Задача

На клетчатой бумаге начерчена замкнутая ломаная с вершинами в узлах сетки, все звенья которой равны.

Доказать, что число звеньев такой ломаной чётно.

Решение

  Предположим, что существует замкнутая ломаная A1...An с нечётным числом звеньев равной длины c, все вершины которой лежат в узлах целочисленной решётки. Пусть ai и bi – координаты проекций вектора    на горизонтальную и вертикальную оси. Тогда    поэтому c² при делении на 4 даёт остаток 0, 1 или 2.

  Если c² делится на 4, то ai и bi чётны. Поэтому при гомотетии с центром A1 и коэффициентом ½ наша ломаная перейдёт в ломаную с меньшей длиной звена, вершины которой по-прежнему лежат в узлах решётки. После нескольких таких операций придём к ломаной, у которой c² не делится на 4. Разберём оставшиеся варианты, предварительно заметив, что   a1 + ... + am = b1 + ... + bm = 0.

  1)  c² ≡ 2 (mod 4).  Тогда числа ai и bi нечётны, поэтому число   a1 + ... + am  нечётно и не может равняться нулю. Противоречие.

  2)   c² ≡ 1 (mod 4).  Тогда одно из чисел ai и bi нечётно, а другое чётно, поэтому число  a1 + ... + am + b1 + ... + bm  нечётно и не может равняться нулю. Противоречие.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет