Задача № 2079978, 9, 10, 11 классы3 / 5

Олимпиадная задача по комбинаторной геометрии: минимум непараллельных прямых

Даны n точек на плоскости, никакие три из которых не лежат на одной прямой. Через каждую пару точек проведена прямая. Какое минимальное число попарно непараллельных прямых может быть среди них?

Разобрать решение

  Случай  n = 2  тривиален, так что будем считать, что  n ≥ 3.

  Правильный n-угольник имеет ровно n осей симметрии. Поставим в соответствие каждой стороне и каждой диагонали её серединный перпендикуляр (это одна из осей симметрии). У параллельных сторон и диагоналей серединные перпендикуляры совпадают. Верно и обратное: для каждой оси симметрии найдётся перпендикулярная ей сторона или диагональ. Поэтому взяв n вершин правильного n-угольника, мы получим ровно n попарно непараллельных соединяющих их прямых.

  Теперь расмотрим произвольный удовлетворяющий условию набор точек. Выберем среди данных точек крайнюю. Для этого рассмотрим их выпуклую оболочку. Пусть O – вершина этого выпуклого многоугольника, A и B – соседние с ней вершины (см. рис.).

  Все лучи, соединяющиеOс остальными точками, проходят внутри углаAOB. Они задают  n– 1  попарно непараллельных прямых. ПрямаяABпересекает их все и, значит, её можно взять в качествеn-й прямой.

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 № 207997.

Старый дизайн