[Toán 9] Hình học tổ hợp

H

huynhbachkhoa23

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Định nghĩa 1. "Bao lồi" của tập hợp hữu hạn điểm $\mathbb{S}$ là đa giác lồi sao cho nó chứa tất cả các điểm thuộc $\mathbb{S}$ và nó không chứa bất cứ đa giác lồi nào có tính chất chứa tất cả các điểm đã cho.
Định nghĩa 2. "Đường thẳng tựa" của một đa giác lồi là đường thẳng $d$ đi qua một đỉnh của đa giác lồi đó và tất cả các đỉnh của đa giác nằm về cùng một mặt phẳng bờ $d$

Bài toán 1. Chứng minh rằng đối với một đa giác lồi bất kỳ, tồn tại hai đường thẳng tựa của đa giác đó sao cho chúng song song với một đường thẳng đã cho.
Bài toán 2. Trong mặt phẳng cho tập $\mathbb{S}$ gồm $8065$ điểm đôi một phân biệt mà diện tích của mỗi tam giác có $3$ đỉnh thuộc tập $\mathbb{S}$ đều không lớn hơn $1$ ( quy ước nếu $3$ điểm thẳng hàng thì diện tích của tam giác tạo bởi $3$ điểm này bằng $0$) . Chứng minh rằng tồn tại một tam giác $T$ có diện tích không lớn hơn $1$ chứa ít nhất $2017$ điểm thuộc tập $\mathbb{S}$ ( mỗi điểm trong số $2017$ điểm đó nằm trong hoặc nằm trên cạnh của tam giác $T$).
 
H

huynhbachkhoa23

Bài 1. Trường hợp đường thẳng không cắt đa giác, ta chọn hai đỉnh đa giác lồi sao cho chúng lần lược gần và xa nhất so với đường thẳng cho trước. Hai điểm thỏa mãn. (Có thể kẻ đường thẳng tựa song song với đường thẳng đó)
Trường hợp đường thẳng cắt đa giác. Xét các đỉnh đa giác ở mỗi nửa mặt phẳng, chọn đỉnh xa nhất so với đường thẳng cho trước. Hai đỉnh này thỏa mãn.
Ta có điều phải chứng minh.
Bài 2. Xét bao lồi cho các điểm đó. Dễ thấy các đỉnh của bao lồi sẽ thuộc tập hợp các điểm cho trước.
Xét một đường thẳng bất kỳ. Theo bài toán 1, luôn tồn tại hai đỉnh $A,B$ sao cho từ $A,B$ kẻ được đường thẳng tựa song song với đường thẳng đó và tồn tại hai đỉnh $C,D$ sao cho từ $C,D$ kẻ được đường thẳng tựa vuông góc với đường thẳng đó.
Các đường thẳng tựa này cắt nhau tạo thành một hình chữ nhật chứa toàn bộ các điểm đã cho (theo tính chất đường thẳng tựa) có diện tích là $2S_{ABC}+2S_{ABD}\le 4$
Xét các đường chéo của hình chữ nhật này chia hình chữ nhật thành $4$ tam giác có diện tích bằng nhau và không vượt quá $1$
Xét tam giác chứa nhiều điểm nhất thì nó là tam giác thỏa mãn.
 
Top Bottom