Назад
Задача

Прямоугольный лист бумаги размеромa×bсм разрезан на прямоугольные полоски, каждая из которых имеет сторону 1 см. Линии разрезов параллельны сторонам исходного листа. Доказать, что хотя бы одно из чиселaилиbцелое.

Решение

Назовём прямоугольную полоску, являющуюся элементом указанного разбиения, блоком. Обозначим одну из сторон исходного прямоугольника длиныbчерезB; назовем блок горизонтальным, если его единичная сторона параллельна сторонеB, и вертикальным — в противном случае. Обозначим прямую, параллельнуюB, отстоящую отBна расстояниеxи пересекающую данный прямоугольник, черезLx(тогдаxa). Будем считать, что прямаяB — левая. Если вертикальный блок расположен между прямымиLiиLi + 1для некоторого целогоi, то выкрасим его в красный цвет, остальные вертикальные блоки выкрасим в синий цвет, а все горизонтальные — в жёлтый. Сумму длин красных отрезков прямойLxобозначим через К(Lx) синих — через С(Lx) и жёлтых — через Ж(Lx). (Если отрезок разделяет блоки двух цветов, будем считать, что он имеет цвет правого блока.) Очевидно, что Ж(Lx) — целое число для любогоx. Покажем, что если перекрасить все синие блоки в жёлтый цвет, то сумма длин жёлтых частей любой прямойLxостанется числом целым. Для этого нам достаточно доказать, что сумма длин синих частей прямойLx(то есть С(Lx)) — целое число при любомx. Обозначим всевозможные расстояния от синих блоков доBчерез α1, α2, ..., αn, причём

0 < α1 < α2 < ... < αna − 1.

Прежде всего, покажем, что можно перекрасить блокиC1(1), ..., Сk1(1), отстоящие отBна расстояние α1. Пусть [a] — целая часть числаa. Так как α1 — наименьшее среди всех расстояний от синих блоков до прямойBи [α1] < α1, то К(Lα1) = К(L1]) =b− Ж(Lα1). Поэтому С(Lα1) =b− К(Lα1) − Ж(Lα1) = Ж(L1]) − Ж(Lα1) — целое число, и, значит, блокиC1(1), ..., Сk1(1)можно перекрасить, поскольку произвольная прямаяLxлибо пересекает их все, либо не пересекает ни одного из них. Точно так же доказывается, что из возможности перекрасить блокиC1(s), ..., Сk1(s), отстоящие отBна расстояниеasдля всехsi− 1 следует, что можно перекрасить блокиC1(i), ..., Сk1(i). Теперь утверждение следует из принципа математической индукции:C(Lx) — целое при любомx. Итак, у нас остались лишь красные и жёлтые блоки. Если теперь прямаяL[a]совпадает со стороной прямоугольника, тоa — целое число. Если же нет, то
b = Ж(L[a]+ε), [a] + ε < a,
и так как Ж(Lx) — целое, то, значит, иb — целое. Утверждение полностью доказано.
Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет