Тема . Комбинаторная геометрия

Расположение точек, отрезков и прямых

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела комбинаторная геометрия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#120579

На плоскости отмечены вершины и центр правильного 100  -угольника. Сколько существует четырёхугольников с вершинами в отмеченных точках?

Замечание. Четырёхугольник — часть плоскости, ограниченная замкнутой несамопересекающейся четырёхзвенной ломаной.

Источники: ФЕ - 2025, 11.5(см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для упрощения подсчёта попробуйте понять, какой вид мог иметь четырёхугольники и отдельно подсчитать четырёхугольники каждого вида.

Подсказка 2

Так, ну очевидно, что нам подойдёт четырёхугольник, вершины которого являются вершинами 100-угольника. Также подойдёт выпуклый четырехугольник, одна из вершин которого — центр. Какой ещё вид возможен?

Подсказка 3:

Третий вид — такие тройки точек, что центр находится внутри треугольника, образованного ими. Каждая такая тройка образует 3 четырёхугольника.

Подсказка 4:

Для подсчёта четырёхугольников второго вида попробуйте понять, как задаются такие тройки точек. Также попробуйте посчитать суммарное количество четырёхугольников второго и третьего вида.

Показать ответ и решение

Заметим, что ответ — это A + B+ 3C,  где A  — количество четвёрок вершин 100− угольника, B  — это количество троек вершин 100− угольника, которые вместе с центром образуют выпуклый четырёхугольник, а C  — количество троек вершин 100− угольника, для которых центр лежит строго внутри образованного ими треугольника (тогда через них и центр можно провести 3 невыпуклых четырёхугольника).

Ясно, что      4
A = C100  и         3
B +C = C100− △,  где △= 50⋅98  — количество способов выбрать пару противоположных вершин 100  -угольника и ещё одну вершину (такие способы порождают треугольник, а не четырёхугольник).

Наконец,         2
B =100⋅C49,  так как любая такая тройка однозначно задаётся вершиной, несоседней с центром 100  -угольника (на рисунке X  ), а также расстояниями от этой вершины до двух других.

Итого   4     3                  2
C 100+ 3C100− 3⋅50⋅98− 2⋅100⋅C49 = 4156425  способов.

Ответ:

 4156425  вариантов

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!