Назад

Олимпиадная задача по планиметрии: стираем точки для минимизации квадратов

Задача

На плоскости даны 16 точек (см. рисунок).

  а) Покажите, что можно стереть не более восьми из них так, что из оставшихся никакие четыре не будут лежать в вершинах квадрата.

  б) Покажите, что можно обойтись стиранием шести точек.

  в) Найдите минимальное число точек, которые достаточно стереть для этого.

Решение

  в) Всего данные точки образуют 20 квадратов: 9 со стороной 1, 4 со стороной 2, 1 со стороной 3, 4 со стороной     и 2 со стороной     Обозначим точки буквами (рис. 1) и подсчитаем вершиной скольких квадратов является каждая точка (рис. 2).

 FGJK– квадрат, поэтому одна из его вершин стерта. Можно считать, что этоF. В результате "разрушено" 6 квадратов. На рис. 3 указано по сколько квадратов осталось "сидеть" на каждой точке.  GLOJ– квадрат, поэтому одна из его вершин стерта. Можно считать, что этоGилиL.   В первом случае "разрушено" ещё 4 квадрата. Осталось 10. Но на каждой из оставшихся точек "сидит" не больше трёх из оставшихся квадратов (рис. 4). Поэтому нужно стереть ещё по крайней мере 4 точки.   Во втором случае "разрушено" ещё 5 квадратов. Осталось 9. Если мы хотим стереть ещё только 3 точки, то на каждой из них должно "сидеть" по 3 квадрата, и все эти 9 квадратов должны быть различны. Но нетрудно проверить, что какие бы три из шести "трёхквадратных" точек мы не взяли (рис. 5), найдутся две из них, являющихся вершинами одного квадрата. Поэтому и в этом случае придется стереть ещё 4 точки.
Ответ

а) Например, см. рис. слева.   б) Например, см. рис. справа.   в) 6 точек.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет