Назад
Задача

Существует ли замкнутая ломаная с нечетным числом звеньев равной длины, все вершины которой лежат в узлах целочисленной решетки?

Решение

Предположим, что существует замкнутая ломанаяA1...Anс нечетным числом звеньев равной длины, все вершины которой лежат в узлах целочисленной решетки. Пусть aiи bi — координаты проекций вектора$\overrightarrow{A_iA_{i+1}}$на горизонтальную и вертикальную оси. Обозначим длину звена ломаной через c. Тогдаc2=ai2+bi2, поэтому c2при делении на 4 дает остаток 0, 1 или 2. Если c2делится на 4, то aiи biделятся на 4 (это доказывается простым перебором всех возможных остатков, которые aiи biдают при делении на 4). Поэтому при гомотетии с центром A1и коэффициентом 0, 5 наша ломаная перейдет в ломаную с меньшей длиной звена, вершины которой по-прежнему лежат в узлах решетки. После нескольких таких операций придем к ломаной, у которой c2не делится на 4, т. е. дает остаток 1 или 2. Разберем эти варианты, предварительно заметив, чтоa1+...+am=b1+...+bm= 0. 1.c2при делении на 4 дает остаток 2. Тогда числа aiи biоба нечетны, поэтому числоa1+...+amнечетно и не может равняться нулю. 2.c2при делении на 4 дает остаток 1. Тогда одно из чисел aiи biнечетно, а другое четно, поэтому числоa1+...+am+b1+...+bmнечетно и не может равняться нулю.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет