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#80771

Даны 12 точек: 7 из них лежат на одной окружности в плоскости α  , а остальные 5 расположены вне плоскости α  . Известно, что если четыре точки из всех 12 лежат в одной плоскости, то эта плоскость — α  . Сколько существует выпуклых пирамид с вершинами в данных точках? (Пирамиды считаются различными, если их множества вершин различны.)

Источники: Физтех - 2024, 11.6 (см. olymp-online.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Среди всех возможных пирамид для нас принципиально различаются два случая: когда вершин 4 (тетраэдр) и больше. Посчитаем их по отдельности и затем сложим.

Подсказка 2

Количество всех возможных тетраэдров - количество способов выбрать 4 вершины, за исключением случаев, когда все точки лежат в одной плоскости. Из условия нам известно, что это возможно только когда все 4 вершины принадлежат плоскости 𝜶.

Подсказка 3

У n-угольной пирамиды, где n≥4 основание лежит в плоскости 𝜶, а вершина вне неё. Отдельно посчитаем способы выбрать основание и умножим на количество вариантов выбора вершин.

Подсказка 4

Количество способов выбрать основание находится как сумма числа сочетаний из 7 от 4 до 7, а вершину пирамиды можно взять пятью разными способами. Тогда нужно просто перемножить их и сложить найденное количество тетраэдров и n-угольных пирамид с n≥4

Показать ответ и решение

Посчитаем отдельно количество тетраэдров и выпуклых n− угольных пирамид с n ≥4.

Количество тетраэдров это количество способов выбрать 4  точки, не лежащих одновременно в одной плоскости. Тогда количество тетраэдров равняется

 4    4
C12− C 7 = 460

Найдем количество выпуклых n− угольных пирамид с n≥ 4.  Основание такой пирамиды лежит в плоскости α,  а вершина — вне α.  Тогда посчитаем количество оснований. Надо просуммировать все способы выбрать от 4 до 7 вершин без учёта порядка

  4   5   6   7  7⋅6⋅5  7⋅6
C 7 +C 7 +C 7 + C7 = 2⋅3 + 2 +7+ 1= 64

Для каждого из посчитанных оснований вершину пирамиды можно выбрать пятью способами, поэтому всего пирамид

5 ⋅64= 320

Итоговый ответ

460 +320= 780
Ответ: 780

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!