Задача № 19830710, 11 классы2 / 5

Олимпиадная задача: Существует ли куб с расстояниями от вершин до плоскости 0–7?

Существует ли в пространстве куб, расстояния от вершин которого до данной плоскости равны 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7?

Показать ответ

Существует.

Разобрать решение

 Рассмотрим куб, вершины которого имеют декартовы координаты  (0, 0, 0),  (0, 0, 1),  (0, 1, 0),  ...,  (1, 1, 1)  – всего восемь троек. Если каждую такую тройку записать подряд, выбросив из записи запятые, и прочитать эти тройки как двоичные числа, то получится ряд чисел: 0, 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7; при этом тройке  (x, y, z) нулей и единиц соответствует число  4x + 2y + z,  то есть скалярное произведение вектора  v = (4, 2, 1)  на вектор  (x, y, z).

  Проведём через начало координат плоскость П, перпендикулярную вектору v. Вспомнив, что скалярное произведение двух векторов равно произведению модуля одного из них на проекцию на него другого вектора, видим, что проекции вершин куба на прямую, содержащую вектор v, находятся от начала координат (а значит, вершины куба – от плоскости П) на расстояниях, пропорциональных числам 0, 1, 2, ..., 7. Чтобы получить искомый куб, нужно наш куб подвергнуть гомотетии с центром в начале координат с соответствующим коэффициентом.

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 198307.

Старый дизайн