Тема . Комбинаторная геометрия

Клетчатая решётка (координатная плоскость) и точки, отрезки, прямые на ней

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#71903

Прямая l  на координатной плоскости не параллельна осям координат. При каком наименьшем d  можно утверждать, что расстояние от некоторой точки с целыми координатами до прямой l  не превосходит d?

Источники: СпбОШ - 2018, задача 11.1(см. www.pdmi.ras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

У нас есть прямая и координатные оси. На какой объект можно посмотреть, чтобы начать двигаться к оценке?)

Подсказка 2

Да, конечно! Давайте посмотрим на меньший угол из тех, которые составляет прямая с осями координат. Что можно про него сказать?

Подсказка 3

Верно! Он не превосходит 45°! (пусть этот угол α прямая составляет с осью абсцисс) Давайте теперь проведём прямые x=n и y=n для всех n∈ℤ. Мы хотим прийти к расстоянию от целой координаты.... Что будем делать?)

Подсказка 4

Да! Давайте посмотрим на один из единичных квадратов, на которые мы разбили плоскость. Как его пересекает прямая? Какой хороший объект появляется?

Подсказка 5:

Ага. Давайте посмотрим на прямоугольный треугольник, которые образуют стороны этого квадрата и прямая. Как тогда можно оценить расстояние от точки с целыми координатами (вершины при прямом угле) до нашей прямой?

Подсказка 6

Конечно! Катет не превосходит половины стороны квадрата, т.е. 1/2, а угол не больше 45°. Осталось выразить высоту через синус угла и катет и завершить оценку!

Показать ответ и решение

Прямая l  образует с одной из осей координат угол, не превосходящий 45∘,  поскольку сумма углов между прямой l  и осями координат равна   ∘
90.  Пусть для определённости угол с осью абцисс не превосходит  ∘
45 ,  обозначим его через α.  Нарисуем сетку, образованную прямыми x= n  и y = n  при всех целых n.  Она разбивает плоскость на единичные квадратики. Рассмотрим квадратик, который пересекает прямая l.  Тогда она пересекает одну из горизонтальных сторон. Их точка пересечения A  делит сторону на две части. Рассмотрим меньшую из них, соответствующую ей вершину квадратика обозначим через C.

PIC

Тогда AC ≤ 12.  Расстояние от точки C  до прямой l  равно длине перпендикуляра, опущенного из точки C  на l,  значит, оно равно AC sinα ≤ 12sin45∘ =-1√-.
                 2 2

Легко видеть, что расстояние от любой точки с целыми координатами до прямой y = x+ 12  не меньше -1√-.
2 2  Этот пример подтверждает точность полученной оценки.

Ответ:

при d = √1-
    2 2

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!