ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 58241
Тема:    [ Разрезания на параллелограммы ]
Сложность: 6
Классы: 8,9
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Докажите, что следующие свойства выпуклого многоугольника F эквивалентны: 1) F имеет центр симметрии; 2) F можно разрезать на параллелограммы.

Решение

Рассмотрим выпуклый многоугольник A1...An. Докажем, что каждое из свойств 1 и 2 эквивалентно свойству 3: "Для любого вектора $ \overrightarrow{A_iA_{i+1}}$ найдется вектор $ \overrightarrow{A_jA_{j+1}}$ = - $ \overrightarrow{A_iA_{i+1}}$."
Ясно, что из свойства 1 следует свойство 3. Докажем, что из свойства 3 следует свойство 1. Если выпуклый многоугольник A1...An обладает свойством 3, то n = 2m и  $ \overrightarrow{A_iA_{i+1}}$ = - $ \overrightarrow{A_{m+i}A_{m+i+1}}$. Пусть Oi — середина отрезка AiAm + i. Так как AiAi + 1Am + iAm + i + 1 — параллелограмм, то Oi = Oi + 1. Поэтому все точки Oi совпадают, и эта точка является центром симметрии многоугольника.
Докажем, что из свойства 2 следует свойство 3. Пусть выпуклый многоугольник F разрезан на параллелограммы. Нужно доказать, что для любой стороны многоугольника F найдется другая сторона, параллельная и равная ей. От каждой стороны многоугольника F отходит цепочка параллелограммов, т. е. эта сторона как бы перемещается по ним параллельно, причем она может разбиваться на несколько частей (рис.). Так как у выпуклого многоугольника может быть еще только одна сторона, параллельная данной, то все разветвления цепочки упираются в одну и ту же сторону, причем ее длина не меньше длины стороны, из которой цепочка выходит. Мы можем выпустить цепочку параллелограммов как из первой стороны во вторую, так и из второй в первую, поэтому длины этих сторон равны.
Остается доказать, что из свойства 3 следует свойство 2. Способ разрезания многоугольника с равными и параллельными противоположными сторонами указан на рис. После каждой такой операции получаем многоугольник с меньшим числом сторон, по-прежнему обладающий свойством 3, и проделываем с ним то же самое, пока не придем к параллелограмму.




Источники и прецеденты использования

книга
Автор Прасолов В.В.
Год издания 2001
Название Задачи по планиметрии
Издательство МЦНМО
Издание 4*
глава
Номер 25
Название Разрезания, разбиения, покрытия
Тема Разрезания, разбиения, покрытия и замощения
параграф
Номер 4
Название Разрезания на параллелограммы
Тема Разрезания на параллелограммы
задача
Номер 25.001.1

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .