Тема . Комбинаторная геометрия

Принцип крайнего, индукция и другие методы 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#82681

На плоскости отмечено 100 точек общего положения (т.е. никакие три не лежат на одной прямой). Докажите, что можно выбрать три отмеченные точки A  , B  , C  так, чтобы для любой точки D  из оставшихся 97 отмеченных точек, прямые AD  и CD  не содержали бы точек, лежащих внутри треугольника ABC  .

Источники: СПБГОР - 2024, 11.5 (см. www.pdmi.ras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Прямые, соединяющие точки A, B, CЮ делят плоскость на 7 частей, включая треугольник внутри. Рассмотрите эти части. Точки D из каких частей нам подходят?

Подсказка 2

Видно, что подходящие части тем больше, чем больше угол АВС. Воспользуемся принципом крайнего и возьмём такие 3 точки, чтобы АВС был максимальным. Проверим, подходит ли нам этот случай, пойдя от противного: пусть они не подходят. Тогда в каких частях может находиться точка D?

Подсказка 3

Верно, а теперь попробуйте получить противоречие через сумму углов, зная, что угол АВС максимальный из всех возможных

Показать доказательство

Применим принцип крайнего: выберем среди всех троек точек треугольник ABC  с самым большим углом B.

Предположим, что точки A  , B  , C  не подходят. Тогда существует точка D  в объединении частей плоскости, одна из которых заключена между прямыми AC  и AB,  а другая — между прямыми CA  и CB.

При этом D  не может лежать внутри треугольника ABC  , иначе ∠ADC  >∠ABC  .

Рассмотрим случай, когда D  лежит между лучами AC  и AB  (когда D  и A  лежат в разных полуплоскостях относительно BC  ). Тогда

∠ABD  = ∠ABC +∠CBD  > ∠ABC

получаем противоречие. То же работает для случая, когда D  лежит между лучами AC  и BC  .

Оставшиеся два случая (когда D  и C  лежат в разных полуплоскостях относительно AB  ) рассматриваются аналогично: в них

∠ABD  = ∠CBA +∠ABD  > ∠ABC

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!