Назад
Задача

Дано nпопарно не сонаправленных векторов (n$\ge$3), сумма которых равна нулю. Докажите, что существует выпуклыйn-угольник, набор векторов сторон которого совпадает с данным набором векторов.

Решение

Отложим данные векторы от одной точки и, идя по часовой стрелке, занумеруем их по порядку:a1,...,an. Рассмотрим замкнутую ломануюA1...An, для которой$\overrightarrow{A_iA_{i+1}}$=ai. Докажем, чтоA1...An — выпуклый многоугольник. Введем систему координат, направив ось Oxпо вектору a1. Пусть векторыa2,...,akлежат по одну сторону от оси Ox, а векторыak + 1,...,an — по другую (если есть вектор, противоположно направленный с a1, то его можно отнести в любую из этих двух групп). Проекции векторов первой группы на ось Oyимеют один знак, а проекции векторов второй группы — другой. Поэтому вторые координаты как точекA2,A3,...,Ak + 1, так и точекAk + 1,...,An,A1изменяются монотонно: в первом случае от нуля до некоторой величины d, а во втором — от dдо нуля. Так как интервалов монотонности только два, все вершины многоугольника лежат по одну сторону от прямой A1A2. Для остальных прямых, проходящих через стороны многоугольника, доказательство проводится аналогично.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет