Задача
Какое наибольшее количество непересекающихся диагоналей можно провести в выпуклом n-угольнике (допускаются диагонали, имеющие общую вершину)?
Решение
Каждая проведённая диагональ увеличивает число многоугольников-частей на 1. Поэтому проведя k непересекающихся диагоналей, мы разрежем n-угольник на k + 1 многоугольников. Оценим их количество. Первый способ. Общее число сторон получившихся частей равно n+ 2k (каждая диагональ является стороной двух многоугольников). У каждого многоугольника не меньше трёх сторон. Поэтому n+ 2k≥ 3(k+ 1), то есть k≤n– 3. Второй способ. Общая сумма углов получившихся частей равна сумме углов исходного n-угольника, то есть (n – 2)·180°. Сумма углов каждого многоугольника не меньше 180°. Поэтому n – 2 ≥ k + 1, то есть k ≤ n – 3. Пример с n – 3 диагоналями можно получить, если разрезать n-угольник на треугольники (например, провести все диагонали, выходящие из одной вершины).
Ответ
n – 3 диагонали.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь