Тема . Комбинаторная геометрия

Конструктивы в комбигео

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#102213

В пространстве расположены 2016  сфер, никакие две из них не совпадают. Некоторые из сфер — красного цвета, а остальные зеленого. Каждую точку касания красной и зеленой сферы покрасили в синий цвет. Найдите наибольшее возможное количество синих точек.

Источники: Всеросс., 2016, РЭ, 11.6(см. olympiads.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Пусть среди сфер есть r  красных и 2016− r  зелёных. Так как у любых двух сфер максимум одна точка касания, количество синих точек не превосходит              2          2     2
r(2016− r) =1008 − (1008− r) ≤1008.

Предъявим пример с таким количеством синих точек. Пусть ℓ  — некоторая прямая, α  — плоскость, перпендикулярная ℓ  и пересекающая её в точке O,  а ω  — окружность с центром O  и радиусом 1,  лежащая в α.  Построим 1008  красных сфер одинакового радиуса r< 1  с различными центрами R1,R2,...,R1008,  лежащими на ω.

PIC

Пусть G1,G2,...,G1008  — различные точки на ℓ,  удалённые от O  на расстояния d1,d2,...,d1008.  Тогда расстояние между Gi  и любой точкой Rj  равно ∘ -----
  1+ d2i.  Значит, если мы построим зелёную сферу с центром Gi  и радиусом ∘ -----
  1+ d2i − r,  она будет касаться всех красных сфер. При этом все точки касания будут попарно различными, поскольку они лежат на отрезках вида RjGi,  которые не имеют общих точек, кроме концов. Значит, в нашей конструкции действительно будут отмечены 10082  синих точек.

Замечание. Все красные сферы в этом примере получаются друг из друга вращением вокруг прямой ℓ.  Поэтому, если зелёная сфера, центр которой лежит на ℓ,  касается одной красной сферы, то она касается и всех красных сфер.

Ответ:

 10082 =1016064  точек

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!